DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 001
魏兴钊. 砥砺前行 产业致远──热处理产业发展推进刍议［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：1-6.
摘要：阐述了热处理产业的技术属性与经济属性，从4个方面重塑热处理发展理念。展望了热处理产业发展前景，提出热处理业的重点发展方向包括智能制造、绿色制造和服务型制造。提广东热处理行业的作为与发展预期，并提出把建立“模具真空处理关键技术”“汽车零部件和智能化产品的精密热处理”“建珠江西岸装备制造产业带”等关键生产领域作为着力点，建其较为完整的、具有高度竞争力的细分技术领域的生产体系。
关键词：热处理；先进制造；广东热处理行业；模具；汽车制造；珠江西岸
结束语：我国热处理行业经历了近40年的快速增长，已逐渐步入生产要素投入少、资源配置效率高、资源环境成本低、经济社会效益好的发展新阶段[7]。智能制造、绿色制造和服务型制造正成为热处理行业的重点发展方向。根据当今热处理产业的发展模式、先进的经营理念、热处理技术的进展，结合地区经济发展的特色与诉求，按照当地热处理行业的产业特点、技术特色、竞争能力和发展态势，广东地区热处理行业完全有必要为产业发展赢得新的发展空间，努力为地区经济发展注入新的活力，也为我国热处理行业的整体发展倍增贡献。可以说，广东热处理行业在广东经济发展过程中，始终扮演着重要的角色。其对广东工业发展的贡献，是有目共睹的，其自身的发展，也应该成为广东产业结构调整和升级不可忽视的重要支撑点之一。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 002
韩震坤，陶庆，关向恒． 脑机接口技术的仿人控制综述［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：007－013
摘要：脑机接口是一种利用脑信号控制外部设备的通信机制，这种信号的产生有时是独立于神经系统的，例如在被动脑－机接口中，这对那些有严重情绪障碍的人来说大多是有益的。传统的脑－机接口系统只依赖于脑电图记录的脑信号，并使用基于规则的翻译算法来生成控制命令，然而，多传感器数据融合和基于机器学习的翻译算法的使用提高了这类系统的精度。在简要介绍脑控的研 究背景、基本原理、系统结构和发展概况的基础上，着重对脑电信号模式、控制信号转换算法和应用系统研究等问题的研究现状进行了较为详细地论述和分析，探讨了进一步研究的方向和思路，并对脑控的未来发展方向和应用前景进行了分析和展望。
关键词：脑机接口；数据融合；脑电信号；Ｐ３００；生物反馈
结束语：４０多年来，脑控系统研究取得了快速的发展。在未 来，作为多学科交叉研究的新兴领域，脑控系统有着广 阔的发展前景，也面临着一系列的严峻挑战，目前主流 消费型脑机接口的研究以非侵入型脑电技术为主，尽管 相对于侵入型技术更容易得到分辨率较高的分辨信号，但风险和成本仍然很高。然而，随着大量人才和资本涌入，非侵入脑电技术的发展必然会向小型、便携、可穿戴和简单的易用性方向迈进。而对于非侵入性大脑机器的接口技术来说，在未来， 如果能够解决了由于人体的各种排异生理反应和人类颅骨细胞对外环境传递信息的巨大减损，再加之对人类大脑内部神经元的深入科学研究，将会更有望对目前人类整体思维力和意识状态进行实时地准确认识。这一点可以有助于人类计算机更好地深入了解使用人脑的一些大脑生理活动及其特性，并可以指导人类计算机更好地学习模仿使用人脑；另一方面，可以帮助使人类计算机更好地与其他人相互工作。总的说来，目前脑机接口技术仍然只能对计算机信号进行读取转换，从而对计算机／机器人进行简单的控 制。要想达到更为复杂、精细的交互与功能，实现“想即得”，甚至可以完美地将思想与计算机进行对接，实现通过“下载”熟练掌握新的知识和新技术，而这还要走很长的路。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 003
张广帅，韦建军，刘铨权，等． 移动机器人导航的路径规划策略［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０１４－０２４
摘要：移动机器人是目前科学领域中十分活跃的部分，在农业、工业、医疗产业、物流、军事等多个方面得到广泛的应用。要实现 智能机器人在未知空间中自主完成任务，同时识别危险区域、环境信息等多种反馈，路径规划是其最重要的环节之一。因此，研究 路径规划技术对于智能机器人的发展具有重要意义。从算法的完备性和概率完备性两个角度对国内外研究现状进行系统地总结和分 析，针对智能机器人的发展现状列举各类典型算法的关键性特点。通过列举国和分析内外研究方法，展望和总结了智能机器人未来 发展趋势。
关键词：智能机器人；路径规划；环境信息；完备性；概率完备性
结束语：路径规划技术是智能移动机器人领域的一个重要分支，采用良好的路径规划方法可以提高效率，节约时间， 减少人力物力的投入。本文从完备性和概率完备两部分展开详细的介绍，分析机器人领域研究学者如何采用最 优的路径规划方法来实现高效、最优、低成本的路径规 划方案。并对智能机器人未来发展趋势进行探究和展望，对当前机器人技术的研究和发展具有一定的参考价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 004
迟明路，刘荣升，郑华栋，等． 主被动式肠道微型机器人研究进展［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０２５－０２９
摘要：肠道内微型机器人在现代消化道诊治中具有突出的无创无损伤优势，可实现窥视、给药与取样等操作。对国内外肠道内微型 机器人的主被动驱动现状进行了分类阐述，将主动微型机器人分成电力驱动型、磁（电磁）驱动型和气压驱动型３种，详细介绍了 各类机器人的尺寸和运动参数，分析了主被动驱动微型机器人的特点及未来发展趋势，为机器人在医学工程领域的进一步应用提供 借鉴。
关键词：主被动驱动；微型机器人；肠道；胶囊
结束语：本文对国内外主被动式肠道微型机器人的特点和研 究进展进行了综述。被动胶囊利用消化道自身蠕动力进行全消化道的遍历诊察，运动缓慢而无序，无法实现姿 态主动控制，遇到肠道褶皱堆积还会发生长时间滞留人体的危险。主动胶囊能够实现机器人方向和姿态的主动 调整，缩短消化道遍历时间，提高诊疗效率，改善诊疗 安全性。主动控制对扩展胶囊功能十分重要，如检测胃 肠道ｐＨ值生理参数，消化道内释放药物、光动力诊察、甚至微手术等。因此，主动控制成为当前研究热点，磁 驱动型胶囊以其供能稳定、控制方便、磁场均匀以及方位指向性好等特点，成为主动胶囊的主流方向，该方式可不受机器人内部体积约束，能高度微型化，降低检查过程中的不适感与异物感，便于临床推广应用。目前， 许多研究机构已纷纷转向无线磁控胶囊的研究，并认为 是最有可能应用的技术途径。随着科技发展，人工智能 在医学中逐步应用，尤其在胶囊诊治中，人工智能辅助 系统可全面提升检察效率与诊治质量，因此，人工智能、 机器学习与胶囊的融合将是未来消化道疾病诊疗发展的 趋势，实现胶囊的智能化发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 005
计诗轩，周驰． 基于SolidWorks的虚拟调试系统设计与实现［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０３０－０３４
摘要：在自动化设备行业内，还无法真正实现机械本体和控制系统的并行设计，通常需要等待机械本体制造并组装完成后，才能开 始调试控制代码，从而导致修改成本的提高和生产周期的延长。针对此问题，在研究虚拟调试系统中的信号数据接口、机构运动学 建模与解算模块等关键问题的基础上，基于SolidWorks平台开发了自动化设备的虚拟调试系统。并以机器人智能仓储设备为例，对 该系统进行试验验证。
关键词：并行设计；虚拟调试系统；信号数据接口；机构运动学；SolidWorks结束语：本文设计了由ＰＬＣ 控制器、ＯＰＣ Server、信号数据接口模块、运动仿真模块、移载功能模块、ＣＡＤ平台模 块组成的虚拟调试系统，并基于SolidWorks平台完成对 虚拟调试系统的开发实现。在智能仓储设备的虚拟调试 过程中，验证了系统的准确性和稳定性。未来可将本系统用于自动化设备调试领域，实现缩短研发周期、降低调试风险、优化控制程序、优化产品生产节拍、提前消除错误的目的。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 006
杨万鹏，胡伟． 基于机器视觉的磁铁装配系统［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０３５－０３９
摘要：针对自动化装配中常见的圆形物体定位检测过程中原始图像成像质量不高、感兴趣区域边缘模糊和位姿求取精度低的问题， 采用形态学处理提高图像质量，引入同态增晰算法增强边缘特征，用最小二乘法Ｈｕｂｅｒ圆拟合算法，用梯度下降方法求出圆心，完 成高精度定位。通过现场实际验证测试和数据分析，该算法运行速度快，定位精度高，且运行稳定。
关键词：机器视觉；形态学；同态增晰；最小二乘法
结束语：本文对采集到的图片阈值分割、中值滤波等进行预 处理，去除干扰，对感兴趣区域用同态增晰算法提高边 缘质量，最后用最小二乘法Ｈｕｂｅｒ算法拟合圆，用梯度 下降方法求得圆心，实现了圆形物体的高精度定位。目 前该系统已成功应用于实际生产，据客户现场使用反馈,精度高，效果良好。该方法普适性高、运行稳定。为类似的圆形零件定位组装系统提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 007
黄原有，阳韬，张杨志． 基于４Ｇ／ ５Ｇ的车辆监测系统［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０４０－０４２
摘要：为提高车辆驾驶的安全性，减少事故的发生以及人员、财产的损失，研发了一种基于４Ｇ／ ５Ｇ 的车辆监测系统。通过 ＳＴＭ３２ｆ４０７单片机驱动ＧＰＳ定位器、气体酒精传感器等多种传感器，进行数据地采集，并通过串口转发到上层的Ｊｅｔｓｏｎ Ｎａｎｏ人工智 能处理器、Ｊｅｔｓｏｎ Ｎａｎｏ驱动摄像头以及４Ｇ／ ５Ｇ模块，最后将数据上传到后台管理，对车辆进行实时监测。在误差允许的范围内， 测试数据的准确率达到了８０％ ，因此可运用此系统来提高车辆驾驶的安全性。
关键词：车辆安全；智能监控；模糊综合评价；数据分析
结束语：本文研究基于４Ｇ/５Ｇ的快速传输能力，对车辆驾驶 状态信息传输，并对车辆数据进行数据处理与分析，实 时显示在后台管理中心以及用户的移动设备上；可以实现车辆的监测，避免突发状况的发生，并可在发生事故后，第一时间报警请求援助来抢救生命。可将其应用于各汽车制造公司，为该公司的汽车提供安全保障。也可应用于出租车公司、公交车公司和长途客车公司。给公 司的车辆安装一套安全系统，能够实时监测车辆的运行 状态，了解司机的驾驶情况，并针对性地处理，能够减少事故发生，减少人员和财产的损失。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 008
郑璐豪，邓世杰，阳韬． 基于ＺｉｇＢｅｅ与ＭＱＴＴ的控制系统［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０４３－０４５
摘要：针对许多高校、商场、工厂等场景的相关用电设备管理中存在诸如管理繁琐、设备空转或用电设备危险等不太容易管理的情 况，基于ＺｉｇＢｅｅ与ＭＱＴＴ协议，采用Ｑｔ框架搭建出的一套智能管控系统。系统采用无线技术遥控用电设备，通过单片机搭载的 ＭＱＴＴ程序对ＪＳＯＮ数据处理传输，并在ＭＱＴＴ服务器的集合处理下将整合数据发送至前端服务器，用户可直接通过登陆前端服务 器以获取相关用电器数据或集中管理用电设备。
关键词：ｕｎｉ－ａｐｐ；监控管理；Ｑｔ框架；物联网
结束语：本文设计的控制系统经过实践操作，利用高校中的教学楼作为实践对象，顺利通过测试。经过测试，与传统的教室控制系统相比，在使用服务器以及路由器的搭 桥之下实现了根据课表时间自动控制用电设备的开关， 通过指令的方式控制教室中的用电器开关并返回相关用电设备的用电情况，比传统的系统更加智能，也大大降低了教室用电成本以及人力维护成本。该系统也可用于其他场景，具有一定的经济和社会效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 009
郭灿彬，吴迪，冯凌云，等． 通用控制器主板自动测试装置的研发［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０４６－０４９
摘要：以往太阳能热水器控制器主板是否合格主要通过人工方式进行检测，检测效率较低，容易出错，精度也不能保证，且检测一 致性与稳定性差，导致产品质量参差不齐，返修率高。因此设计了一种自动测试装置，详细阐述了其硬件设计、软件设计和企业应 用实施。实际应用表明：装置界面友好，操作简单、易用，功能完全满足企业使用需求，为承压式太阳能控制器提供了一种有效、 快捷、科学的检测手段，极大缩短了检测时间，提高了企业生产效率和经济效益。此外，检测装置的扩展性好，稍作修改即可用于 其他控制器产品的检测。
关键词：控制器主板；自动测试；Ａ/Ｄ转换；串口
结束语：本文针对企业对通用太阳能热水器控制器主板检测效率低、精度差的问题，研发了通用控制器主板自动测 试装置，其具有体积小、结构紧凑、实时性强、稳定性 能好的优点，在企业的实际应用结果表明：装置软件界面友好，操作简单，在检测效率、检测精度方面有着人 工检测不可比拟的优势。自动检测装置的推广应用，极大提高了太阳能热水器控制器主板的质量。此外，装置 扩展性好，只需改变卡座位置，即可用于其他类型的控制器主板检测。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 010
陈勇，徐海达，谢星宇，等． 基于ｎＲＦ２４Ｌ０１的钢管内窥无损检测机器人设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０５０－０５２
摘要：设计了一种基于ｎＲＦ２４Ｌ０１的钢管内窥无损检测的机器人。基于无线传输技术，结合轮式机器人来解决检测人员在管道环境 中工作的局限性。其核心是利用Ａｒｄｕｉｎｏ ＵＮＯ Ｒ３开发板与ｎＲＦ２４Ｌ０１芯片的无线信号传输实现远距离的机器人操控，达到机器人移 动、控制舵机转动的目的，从而完成焊管内壁图像采集的任务。
关键词：机器人；管内探伤；无线传输
结束语：本文在通信和供电两个方面上，使用无线模块和电 池供电，避免长距离的电缆外接，减少小车负重，便于 小车行进。机器人上安装的摄像头带有转动功能，远程 操作器可以操作摄像头方位调整动作，支持对管道进行 全方位扫描。通过Ａｒｄｕｉｎｏ与ｎＲＦ２４Ｌ０１的数据通信实现 远程遥控，对小车进行灵活、精准地控制，并为管内检 测提供了一种可行的方案；机器人车型也为钢管内窥无 损检测机器人提供了一个可拓展可实践的结构设计方案。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 011
张秋容，张文婷． 小型金属件的自动包装装置设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０５３－０５６
摘要：针对企业小型金属件如螺钉、垫片等制造产线上的最后一个工序即包装工序进行自动化升级改造设计。通过分析发现传统小 金属件的包装大多数为人工称重包装，存在包装精度误差及工作效率低下等不足。故采用ＵＧ软件对装置机械结构进行设计与建 模，以ＰＬＣ为控制核心，配合步进驱动系统、气动控制系统等控制装置的协调运作，实现小型金属件的自动包装。该包装装置经实 验测试运行稳定，能够解决小型金属件生产中的计量误差问题，提升生产效率。同时采用给袋式包装方式，增加客户选择余地，减 少了生产环节和人工数量。
关键词：自动包装装置；包装袋移动及固定机构；开袋机构；热封机构
结束语：本文经过装置机械结构设计及建模、气动控制系统设计、电气控制系统设计和虚拟实验调试，完成了基于 ＰＬＣ控制的小型金属件自动包装装置设计，装置可以实现螺钉、垫片、钥匙模板等金属件的自动包装，运行稳定、可靠，效果良好。设计中也存在一些不足，例如移动工位采用步进驱动系统，各个工位的位置准确性在多运行几圈后会下降；取袋工位单独采用吸盘取袋，相对于硬度及厚度较好的包装袋装置取袋精度很高，但对于 较薄的包装袋其取袋精度不够。在以后的研究中，要进一步优化机械结构方案，实现大范围厚度包装袋包装工序的全自动化。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 012
雷敏娟，秦俊． 智能垂直循环车库出入口装置研究［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０５７－０５９
摘要：通过探讨垂直式循环车库的结构，对车库底层出入车装置结构进行改进设计。在车库入口增加转盘传动机构和光电传感器， 实现车的正反转向，并实时检测车辆与入口的对应位置。出车装置中在车位支架上加了一套转动驱动装置，可进行１８０°转动，实现 车辆的自动掉头。通过电气控制ＰＬＣ编程软件对入车装置中转盘的运行和出车装置托架的运行过程进行控制。采用Ｓｏｌｉｄ Ｗｏｒｋ软件 绘制出车装置结构三维图、车辆的转向和行驶的三维模型。利用软件自带的插件ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＭｏｔｉｏｎ对车辆出入车库时转向和运行过 程进行动态仿真，分析车辆出入车库的时间。对比结果可以看出，改进后的出入车装置能够改善以往在存取车辆高峰时间段，占用 较多空闲等待、取车和停车时间的问题。
关键词：智能垂直循环车库；出入口装置；软件绘制和仿
结束语：本文通过探讨垂直式循环车库的结构，对车库底层 出入车装置结构进行改进设计，总结如下。 （１）因垂直式循环车库占地面积小，存放的车辆有 限，只能适合家庭和住宅小区停车。若要满足停放更多 车辆的需求，需增加车库的高度，这样车库的结构稳定 性和安全防护措施是需要考虑的。（２）目前垂直循环式立式车库中，对于车辆的存取 都是按照用户点击相应按钮的顺序对车辆的存取顺序进 行分配，不是最优化的程序设计方案，需要探索最优化 的分配方案，减少车辆存取时间，提高车库的利用率。（３）智能车库的整个循环系统及控制部分都需要通过电气设备来控制，需要消耗大量的电能，增加用户的使用成本，通过加上太阳能发电装置，可以转化一部分电能，节约能源，为整个设计减少成本。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 013
曾齐高，罗飞，李积彬． 金属粉末３Ｄ打印装备的控制系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０６０－０６２
摘要：为了降低工业成本和提高零件机械性能，将金属粉末注射成形技术和快速成形技术相结合，提出了金属粉末挤出堆积快速成 形工艺。研究开发了一套基于ＰＣＩ总线的控制系统，硬件系统以工控机（ＰＣ机）为上位机，以ＡＤＴ－８９４０Ａ１ 四轴伺服运动控制卡 为核心，伺服电机＋驱动器为运动执行元件；开发了基于Ｖｉｓｕａｌ Ｃ ＋＋开发环境的快速成形软件系统，该系统由运动测试模块、监控 模块、成形模块３部分组成。通过后续成形工艺实验研究，测试了金属粉末３Ｄ打印装备控制系统的硬件和软件功能，验证了金属 ３Ｄ打印成形工艺的正确性以及合理性。
关键词：金属粉末；３Ｄ打印；控制系统；开发研究
结束语：本文详细阐述了金属粉末３Ｄ打印装备控制系统的 设计，控制系统是装备的关键所在，是装备功能实现的 保证。控制系统从功能上由硬件系统和软件系统设计两 部分组成。 控制系统采用工控机（ＰＣ 机）作为上位机，基于 ＰＣＩ总线的运动控制卡作为下位机。以ＡＤＴ－８９４０Ａ１ 运 动控制卡为核心开发了一套快速成形系统的硬件平台， 包括三维快速成形运动平台、挤出螺杆动力驱动装置。软件系统以Ｖｉｓｕａｌ Ｃ ＋＋ ６ ０为开发平台，开发了快速成 形控制软件，其中包括运动测试模块、监控模块和成形 模块３部分。 通过后续成形工艺实验研究，测试了金属粉末３Ｄ 打印装备控制系统的硬件和软件功能，验证了金属３Ｄ 打印成形工艺的正确性以及合理性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 014
郭晋，唐经源，李博，等． 一种自动化磁粉检测系统的研制［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０６３－０６７
摘要：随着大型承压特种设备应用的逐渐普及，对设备的无损检测技术提出了更高要求。传统的磁粉检测技术需要人工进行探伤作 业，针对大型承压特种设备的检测，往往需要设置辅助检测设施。对于设备内部焊缝检测，由于大型承压类特种设备承载介质有毒 有害，且内部采光条件也十分恶劣，因此对大型承压特种设备实施传统的磁粉检测给探伤人员带来了较大的挑战，不利的检测条 件，也易致使检测人员时常出现漏检或误判现象。研究提出了一种根据检验人员需求，可实现在远程控制条件下对大型承压特种设 备进行自动化检测的磁粉探伤设备，为保障国内检测人员安全及提高磁粉检测数据有效性提供了解决方案。
关键词：大型；承压特种设备；无损检测；磁粉检测；自动
结束语：本文研制的自动化磁粉检测系统主要由执行模块、 储液模块、控制模块３ 部分组成，其技术特点能够自动 识别、跟踪焊缝爬行，自动完成磁粉检测作业，获取的 实时检测图像清晰，经灵敏度试片验证，能够满足磁粉 检测的基本要求，是一种切实可行的磁粉检测系统。未来，随着图像处理技术的不断完善和优化，将拓展系统 的缺陷自动辨识功能，进一步推动自动化磁粉检测系统 向实用化、智能化迈进。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 015
杜兵． 基于机器视觉的高精度小尺寸测量方法［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０６８－０７０
摘要：随着精密器件需求的增加以及加工方法的进步，精密微小尺寸产品的应用越来越广泛，对于精微小尺寸的检验测量要求也逐 渐提高。由于传统测量手段及普通三坐标测量方法在微小尺寸的测量及测量效率上有一定的局限性，为了适应大批量产品的快速测 量，提出了基于机器视觉的高精度尺寸测量检验方法，给出了测量系统组成、图片处理方法及测试分析。通过测试结果分析，测量 方法能够满足精度要求。
关键词：机器视觉；尺寸测量；测量技术；图像处理
结束语：传统的测量检验方法如游标卡尺、三坐标测量机等 测量检验设备在测量高精度、小尺寸测量时，由于测量 测头有尺寸大小，测量空间不够，限制了传统测量工具 的使用。为了适应大批量产品的快速测量，本文提出了 基于机器视觉的高精度尺寸测量检验方法，给出了测量 系统组成、图片处理方法及测试分析。通过测试结果分 析，测量方法能够满足精度要求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 016
朱宏博． 煤矿安全隐患采集决策智能防控系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０７１－０７３
摘要：通过对保障煤矿安全生产的重要性进行分析，设计了一种集煤矿安全隐患采集决策智能防控于一体的系统。基于该系统应具 备的主要功能，设计了系统的总体结构，并提出了该系统的硬件部分与软件部分的设计，得到了一个完整的煤矿安全隐患采集决策 智能防控系统模型。通过应用该系统，能尽早发现和处理煤矿安全隐患，有助于进一步提高煤矿安全生产水平。
关键词：安全隐患；采集决策；模块；智能防控
结束语：本文鉴于当前煤矿企业在安全隐患管理方面存在一 定的问题，设计了煤矿安全隐患采集决策系统的构架。 此系统包含数据存储、风险预警、风险研判、隐患决策 以及对应的矿井信息化管理与图表展示分析等多种功能， 能够满足安全生产管理的需要，给煤矿企业安全生产隐患管理提供合理的管理方法，进一步为全面构建煤矿安全隐患一体化研究提供了借鉴。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 017
李丽鹏． 矿井提升机自动控制系统的设计与实现［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０７４－０７５
摘要：为改造旧有矿井提升机系统性能，设计并实现了一套基于ＰＬＣ的提升机自动控制系统。首先介绍了系统的总体设计思路，包 括结构和各类系统功能，从控制方式灵活、数据记录全面、保护功能完善等方面提出了总体要求；其次介绍了系统的硬件设计思 路，主要是ＰＬＣ控制系统和传感器选型等；最后介绍了系统的软件构成，包括用户程序和监控软件等内容。基于３１５－２ＰＮ／ ＤＰ型 ＰＬＣ的提升机自动控制系统，实现了预期的技术效益和经济效益，提高了煤矿运输工作的自动化管理水平。
关键词：矿用提升机；液压制动系统；可编程序控制器；上位机
结束语：矿井提升机自动控制系统是一套功能完整的、以信 息通信和控制技术为基础的监控系统，不同的工作人员 可以根据自身不同的管理权限对提升机控制系统进行各 种不同类型的操作，包括远程操作、状态监测和数据查 询等。本文设计的矿井提升机自动控制系统结合了企业 管理、现场监测和集中控制三大概念，提高了煤矿运输工作的自动化管理水平。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 018
席欣． 矿井供电过程漏电监控保护系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０７６－０７８
摘要：针对矿井供电过程中出现的漏电故障问题，将成熟的自动化控制技术应用到供电过程的漏电故障监测及安全保护中，已成为 当前重要的研究方向。为此，在漏电监控保护系统应用的必要性基础上，开展了井下供电过程漏电监控保护系统的总体方案设计及 关键分系统研究，并对该监控系统进行了实际应用检测。结果显示，该监控系统运行稳定、可靠，实现了多次切断电网通电的自动 化控制，对提高矿井供电漏电故障的自动化监测及控制具有重要意义。
关键词：煤矿；供电；漏电；保护；监控系统
结束语：将当前成熟的信息化、智能化的控制技术应用到矿 井供电过程漏电保护中，实现对矿井供电过程安全的保 护，已成为企业重点考虑方向，而实现供电过程中电流、电压、电阻及温度等信号参数的检测是关键。为此，本文在分析当前矿用供电过程漏电监控保护系统应用的必 要性基础上，开展了漏电监控保护系统的总体设计及关 键分系统研究，并将该系统进行了现场应用检测。结果 显示，该监控系统运行稳定可靠，能准确、快速地对供 电过程中相关参数进行检测，并及时发出切断电网的控 制操作，实现了对井下电网及井下作业的安全保护，具有重要的实际应用价值。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 019
夏国华． 基于ＰＬＣ的选煤厂瓦斯监控系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０７９－０８１
摘要：通过对选煤厂煤仓内部瓦斯气体的空间分布进行分析，提出了一种基于ＰＬＣ控制器的瓦斯监控系统。系统分为远程监控层、 中间控制层与终端设备层，配有主副通风机，可实现自动故障切换功能，满足冗余控制需求。通过分析系统的功能要求，对系统的 主要硬件设备进行了选型设计，研究了传感器与风机的安装位置，最后分析设计了系统的软件主程序。系统融合瓦斯监测与风机自 动控制功能，提高了选煤厂生产系统的协调控制能力与自动化水平，减少了系统的能源浪费。
关键词：选煤厂；瓦斯监控；通风机；ＰＬＣ
结束语：本文针对选煤厂设计了一种基于ＰＬＣ的瓦斯监控系 统，用于监测原煤仓与精煤仓的瓦斯气体浓度等参数,并实现通风系统的自动控制功能。系统融合瓦斯监测与 风机自动控制功能，提高了选煤厂生产系统的协调控制能 力与自动化水平，相较于传统系统，风机响应速度提高了2s，减少了不必要的通风时间，为公司节约了能源。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 020
任康． 矿井无人值守采区变电站自动化系统设计分析［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０８２－０８４
摘要：为提高矿井无人值守采区变电站供电管理水平，研究了一种用于控制矿井采区变电站的自动化系统，介绍了该系统的主要结 构与主要单元模块，指出了系统检测与采集功能的实现策略，探讨了系统软件部分的设计。经工业性实践可知，该自动化系统运行 良好，实现了采区变电站的无人值守，不仅为采区变电站节约了人力、物力成本，而且提高了供电效率，具有一定的推广应用 价值。
关键词：变电站；自动化；无人值守；远程监控；红外检测
结束语：本文为提高矿井无人值守采区变电站供电管理水平， 研究了一种用于控制矿井采区变电站的自动化系统。该 系统主要由远程监控、智能通讯接口、智能测控保护单 元等三大部分构成，其所用到的关键技术主要是自动化 系统检测与信息采集技术。该系统具有自动化水平高、 运行连续稳定可靠的特点。通过在矿井无人值守采区变 电站推广应用该系统，不仅有助于提高变电站管理效率， 促进变电站向自动化、智能化方向发展，而且还能减轻 工人劳动强度，为变电站节约更多的人力、物力成本， 有助于进一步提高变电站的供电效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 021
任世杰． 矿井皮带运输机变频控制系统设计［Ｊ］． 机电工程技术，２０２１，５０ （０４）：０８５－０８７
摘要：为提高矿井皮带运输机的运行效能，降低矿井皮带运输机的能耗，设计了一种以ＰＬＣ与变频器为基础的变频控制系统，具体 介绍了该系统的系统构架与功率平衡控制策略，分析了系统的硬件设计方案与软件设计方案，并总结了变频控制的主要技术优势。 借助该系统，可以以带速风机与煤流量的最佳匹配关系来科学合理地调节电机频率，让运输机实现变频运行与平滑调速，提高运输 机的自动化控制水平，并节约能源消耗。
关键词：运输机；变频控制；构架；硬件；软件
结束语：本文开发的井下皮带运输机变频系统经过实践发现。其具有平稳性，不仅可以实现变频调节，而且能够极大 地降低能量消耗。经过检测发现，电机启动电流之后， 其对供电系统产生的冲击比较小，能够极大地提高系统 的性能、控制精度与稳定性，表现出良好的经济性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 022
黎思廷，刘树勇，杨理华. 一种基于快速RLS的主动控制算法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：88-90.
摘要：主动控制技术因其在低频振动噪声控制方面有着良好的效果而受到广泛关注。其中，最常见的主动控制算法为基于自适应滤波的LMS类和RLS类算法。针对RLS类算法在控制性能上优于LMS算法，但其计算量比较大的问题，利用快速横向滤波器对
RLS算法进行改进，在不明显降低其性能的基础上，通过向前和向后的方式推导了FTRLS快速算法，降低其计算量。通过求助变
量这一参数，增加了其稳定性。然后，对该算法的遗忘因子取值进行了讨论，并和FXLMS算法进行了对比仿真验证，表明该算法有着较好的控制效果。
关键词：主动控制；RLS算法；快速横向滤波器；遗忘因子
结束语：本文针对RLS算法计算量大的缺点，利用横向滤波器对RLS算法进行了改进。通过向前和向后预测推导了FTRLS算法，减少了传统RLS算法的计算量，使运算量从O （L2） 级下降到O （L） 级，并通过求助变量增强了计算的稳定性。仿真研究表明该方法有较好的控制效果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 023
李志滔，方雄发，吴雪菲，等. 基于二次清运的回收车辆路径研究［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：91-93.
摘要：针对在硬时间窗约束下回收车辆需对同一个智能回收机柜进行1~2次清运的路径规划问题，运用混合整数规划对车辆调度进行数学建模，构建硬时间窗约束的VRP模型，通过大M法把非线性约束转化为线性约束优化运算速度，实现对多辆回收车辆的系统化调度以及部分机柜的二次清运。实验结果显示，在满足时间约束下，松山湖片区的回收车辆得到系统化调度，确定了最优回收车辆数量和最短行驶路径。
关键词：运筹优化；混合整数规划；车辆调度；路径规划
结束语：本文研究了硬时间窗约束下回收车辆调度问题，以多车辆的两次清运为研究对象，以行驶路程最短为目标，构建混合整数规划数学模型，实现了对回收车辆的系统性调度。实验运行过程中，非线性约束向线性约束的转化，较大地节省了求解时间。结果表明，松山湖片区的清运路径得到系统化的规划，同时确定了最优回收车辆数量和满足时间约束条件下的最短行驶路径。而对于大规模数据的处理方面，可以继续开展智能算法方面的研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 024
呼焕苗，曹银萍，韦亮，等. 缠绕弯曲多次循环下连续油管疲劳寿命仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：94-96.
摘要：针对连续油管在压裂工况下容易产生疲劳失效问题，以QT-900连续油管为研究对象，采用Abaqus有限元分析软件对不同内压下连续油管在滚筒上缠绕/弯曲进行了数值模拟分析，将有限元仿真计算结果导入Fe-safe疲劳寿命预测软件计算，获得不同内压下连续油管的循环次数的变化规律。分析结果表明，随着内压的增大，连续油管的疲劳寿命呈现非线性下降的趋势，且将仿真结果与试验结果进行对比，结果吻合较好，说明有限元仿真可以近似替代试验。随着内压的增大，连续油管的疲劳寿命呈现非线性下降的趋势，当内压增大到80 MPa，连续油管的循环次数约为50次。
关键词：连续油管；疲劳寿命；数值模拟；有限元
结束语：考虑到连续油管弯折作用下会有残余应力，在压裂过程中多次弯折作用下会造成塑性变形，进而影响其疲劳寿命。所以采用有限元方法进行了压裂工况下连续油管缠绕/弯曲低周疲劳寿命分析，得到如下结论。 （1）通过对不同内压下连续油管缠绕/弯曲有限元仿真分析表明，完全缠绕在滚筒上的连续油管截面大部分进入了塑性区，只有中性轴附近的部分还处于弹性阶段。（2）当内压增大到 10 MPa，循环次数降到 855 次；当内压增大到80 MPa，循环次数降到50次，与现有的实验结果吻合较好，所以有限元仿真方法提供了一种便捷的疲劳寿命分析的思路。（3） 在压裂工况下，随着内压的增大，连续油管的疲劳寿命是呈现非线性下降的趋势，为了保证压裂安全，应该合理控制压裂内压。为连续油管的现场操作提供安全保障，具有重要实际意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 025
吴植英，汪春华，曹紫萱，等. 某机场客舱清洁部排班优化算法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：97-100.
摘要：基于对某机场客舱清洁部门的实际调研，发现由于排班数据量过大，航班任务过多，难以与员工进行精确匹配，导致了目前该部门的排班人员仍在采取手工排班的方式对员工进行排班，大大加重了工作强度。基于以上问题，提出了一种更为高效的排班优化方案。该方法是在满足众多约束的条件下，根据现有的航班时刻表以及航班各项任务的服务指标，自动生成一份可用的精确的员工—任务相匹配的排班表，以实现员工工作时间均衡，航班任务有保障的优化目标。最终通过实验结果表明，该方法确切有效地解决了客舱清洁排班问题，并且具有较高的实际应用价值，极大地提高了排班效率和人力资源的利用率，破除了以往人工排班所夹杂的人为因素，形成了一套规范的排班约束准则，有效地改善了员工的工作时长，获得了较为公平公正的排班结果。
关键词：客舱清洁；精确匹配；员工排班；分支定界
结束语：本文经过对客舱清洁部排班优化算法的研究，利用IE运筹优化的思想、软约束逐步松弛的方法和引入虚拟资源求解机制，以应对模型进行算法求解时无解的状况；利用约束简化和拆分数据量，分层求解，重组合求解的思想，解决了因数据量庞大而导致求解时间过长的问题。通过对上述问题的逐一解决，针对客舱清洁部门排班问题建立了一套自动排班方案，该方案涉及算法同样可推广到国内各大机场客舱清洁部门的排班，以及其他以任务驱动模式排班的行业。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 026
卢贤龙，李必文，黄建文. 箱梁式无轴摩天轮的温度效应分析与合拢温度研究［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：101-104.
摘要：箱梁式无轴摩天轮属于大跨度钢结构游乐设备，分析安装施工中环境温度的变化对其超静定结构的影响，是有效控制结构应力和变形的关键。基于ANSYS对嘉兴市箱梁式无轴摩天轮进行钢结构温度效应和合拢温度模拟计算，通过变形云图和应力云图分析了温度效应的变形影响、应力对合拢温度的影响，选择出最佳的合拢温度。研究结果已成功用于工程施工，可为解决同类工程问题提供技术参考。
关键词：温度效应；有限元分析；钢结构；无轴摩天轮；合拢温度
结束语：本文以嘉兴市箱梁无轴摩天轮作为工程背景，对此类无轴式摩天轮结构的温度效应进行分析，在此基础上得出了结构最佳合拢温度，主要结论如下。 （1）当环境变化时，无轴摩天轮这类圆形大跨度钢结构受温度变化影响较大，在极端气候变化下内部有较大变形和应力，在整体设计和安装施工时应充分考虑温度效应。 （2）对于箱梁式无轴摩天轮的椭变效应，升温对其位移有利好的抵消作用。变形大小和温度成反比，最大应力以参考温度为中心向两极端温度增大；摩天轮下部结构约束多于上部，因此变形随温度的变化也明显于下部。（3）在确定结构合拢温度时，应充分考虑极限环境下结构各个部件最大应力随合拢温度的变化趋势。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 027
徐浩，李明飞，窦益华. 靶板强度对射孔弹穿深影响的有限元仿真［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：105-109.
摘要：随着石油工程技术的进步，完钻井深不断增加，储层岩石压实度和强度也不断增加，需采用大装药量射孔弹才能射穿污染带，高强弹-超强靶组合将增加侵彻分析的难度。应用LS-DYNA软件，结合ALE算法，以某油田井下射孔为例，建立HS35-5型射弹—枪—液—套管—混凝土靶三维模型，对射孔弹起爆过程进行数值模拟。通过优化不同接触面间的网格协调，减少数值畸变，提高分析精度；通过建立1/4射孔弹模型，调整关键部位网格密度，减少网格数量，降低机时。研究表明，70 MPa混凝土靶射孔弹侵彻深度为670 mm；90 MPa混凝土靶射孔弹侵彻深度为640 mm；110 MPa混凝土靶射孔弹侵彻深度为603 mm。随着靶板强度的增加，射孔弹侵彻深度逐渐降低。该研究可为井下射孔弹侵彻超强靶的仿真分析提供参考。
结束语：本文应用 LS-DYNA 软件，模拟超深井下工况，建立 1/4 完整射孔侵彻的三维有限元模型，并在砂岩外围施加50 MPa围压，应用ALE算法，给定炸药参数，模拟爆轰过程，真正实现了爆轰过程、药型罩固流转化、射流高速侵彻套管的大变形和流固耦合仿真，无围压下射流穿深与试验穿深误差为1.5%，得到如下结论。（1）通过优化不同接触面间的网格协调，减少数值畸变，提高分析精度；通过建立 1/4 射孔弹模型、调整关键部位网格密度，减少网格数量，降低机时。（2）70 MPa混凝土靶射流轴向临界速度为600 m/s，径向临界速度为 44.2 m/s；90 MPa 混凝土靶射流轴向临界速度为700 m/s，径向临界速度为58.8 m/s；110 MPa混凝土靶射流轴向临界速度为 802 m/s，径向临界速度为67.2 m/s。随着靶板强度的增加，射孔临界速度提高。（3）70 MPa 混凝土靶射孔弹侵彻深度为 670 mm；90 MPa混凝土靶射孔弹侵彻深度为640 mm；110 MPa混凝土靶射孔弹侵彻深度为 603 mm。随着靶板强度的增加，射孔弹侵彻深度逐渐降低。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 028
黄小娣. 基于ANSYS Workbench的某汽车转向节的有限元分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：110-112
摘要：转向节是汽车中一个受力复杂且工况多变的重要零件，优化设计前必须进行强度分析。为了提供更加有效的强度分析依据，采用ANSYS Workbench建立了转向节的有限元模型，在分析转向节悬架、前车桥等其他零部件装配关系的基础上，建立了转向节结构约束载荷关系，按照汽车行驶中3种典型工况的名义载荷计算方法，利用有限元技术对转向节进行了结构静力学分析，得到了应力云图与变形图，并通过与传统的计算分析结果比较，得出有限元分析更准确的结论。
关键词：转向节；有限元；强度分析； ANSYS Workbench
结束语：本文通过建立中心孔类转向节有限元模型，根据约
束情况以及相应的载荷计算方法，对汽车行驶中3种典型工况下转向节的受力情况进行分析，得到相应的计算载荷。通过借助ANSYS Workbench中结构静力学分析模块，得到了3种相应的变形图与应力云图，图中清楚地显示了不同工况下转向节的变形情况以及应力分布特点。此外还以转向侧滑工况为例，利用传统的计算方法对汽车转向节危险截面的应力值进行了计算，通过计算所得的值进行对比可以发现，本文所用的分析方法更可靠。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 029
秦彦斌，张佳浩，于洋. 特殊油管扣螺纹参数对接头连接强度影响分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：113-115.
摘要：为了明确特殊油管扣在使用过程中螺纹牙处的应力变化情况，建立了考虑螺旋升角的特殊油管扣的有限元模型，研究了不同的承载面和导向面对接头螺纹的Mises等效应力影响。结果表明，复合载荷作用时，整个螺纹牙部分的等效应力会随承载面角度的增大而先减小后增大，当承载面角度为-4°、-3°和3°时，螺纹处的等效应力较小，且沿螺纹牙分布较为均匀。螺纹部分的等效应力随螺纹牙导向面角度的增大而减小，导向面角度大于20°时，螺纹牙应力大幅减小，导致台肩处应力增大，螺纹牙的连接强度降低；导向面处于10°~25°时，等效应力沿螺纹牙分布均匀，特殊扣螺纹段连接性能较好。研究结果对接头螺纹牙的设计具有一定的参考意义。
关键词：特殊油管扣；承载面；导向面；有限元分析
结束语：特殊螺纹油管扣的研究方法主要有解析法、有限元分析法和实验法，且3种研究方法各有利弊。本文建立了考虑螺旋升角的特殊油管扣的有限元模型，研究了不同承载面和导向面对接头螺纹的Mises等效应力影响。通过对有限元结果的分析表明，复合载荷作用时，整个螺纹牙部分的等效应力会随承载面角度的增大而先减小后增大，随螺纹牙导向面角度的增大而减小，其中当承载面角度为-4°、-3°和3°时，导向面处于0°~25°时，特殊扣螺纹段连接性能较好。因此，在特殊螺纹油管扣的设计时，建议螺纹牙的承载面角度的设计在-6°~-3°；导向面角度建议设计在 10°~30°。研究结果为特殊油管扣的设计与开发提供了参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 030
王英杰，罗金良. 高空滑索运动仿真分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：116-119.
摘要：根据滑行轨道的形状，获得轨道空间参数，并建立滑行器滑行运动过程中的实际动力学模型。将轨道平均分为若干段，通 过MATLAB仿真，获取滑行过程中滑行器的速度加速度时间曲线，从而推导出滑行过程中人体所受到的压力情况。再结合ADAMS的仿真分析结果，保证仿真结果符合国家游乐设施安全规范，并与实际测量结果对比，验证模型的准确性。此类方法为游艺设备的运动仿真提供了新的思路，分析方法和仿真结果可以为游艺机的设计与安全性能评估提供参考。
关键词：动力学模型；MATLAB；ADAMS；游乐设施；运动仿真
结束语：本文根据预设计的滑行轨道的几何形状，计算出滑行轨道各段的长度、高度、曲率，采用 ADAMS 运动仿真和 MATLAB 计算两种方法，获得滑行器在滑行轨道不同位置处的运动特性曲线。结果表明，通过 MAT?LAB 求得的运动特性曲线与 ADAMS 仿真所求的运动特性曲线基本吻合，但是由于本文通过MATLAB 方法计算的滑行器速度是沿着滑行轨道切向方向的，忽略了由于滑行器作曲线运动时产生的离心运动，因此也忽略了由于滑行器自身的侧向振动所造成的动能损失，因此本文所建立的滑行器动力学模型仍有很大的完善空间。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 031
杨剑尧，肖志权. 基于排队论水平循环吊篮式立体车库存取车策略研究［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：120-123.
摘要：以水平循环吊篮式立体车库为研究对象，基于排队论的理论原理，对车库的实际存取车情况（存远大于取、存取相当、存远小于取）建立存车优先、交叉存取、原地等待3种不同存取车策略的数学模型，并对模型进行MATLAB仿真，分析不同情况下3种策略的平均存取车时间，确定较优的存取车方式，为车库的存取控制和管理决策提供参考。
关键词：水平循环立体车库；吊篮式；排队论；存取车策略；MATLAB仿真
结束语：机械立体车库的应用为日益增加的机动车停车难问题提供了有效的解决途径，为适应多种停车场所，水平循环式立体车库也相继发展出现，而立体车库的不断发展，自动化程度也越来越高。考虑到管理者的管理决策以及用户的存取车体验，本文以水平循环吊篮式立体车库为研究对象，基于排队论的理论原理，对车库的存取车策略进行研究，希望能够为提高车库的存取效率提供参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 032
卫涵典，吴伟，刘斌. 基于图像增强的OLVF反射光磨粒图像分割算法［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：124-127.
摘要：针对反射光磨粒图像中亮度过高和过暗部分难以识别的问题，提出一种基于图像增强的OLVF (On-Line Visual Ferrograph) 反射光磨粒图像分割算法。对原始图像进行背景减操作，大致区分出磨粒部分；利用形态黑帽操作增强反射光磨粒图像，使图像总体亮度均衡。对增强后的图像应用Canny边缘检测操作分割出磨粒，利用Otsu算法获取H-minima校正图像的阈值以消除局部极值干扰。最后，运用膨胀腐蚀开闭操作填充孔洞，实现了OLVF反射光磨粒图像分割，获得了准确、连续的磨粒图像。与其他同类算法相比，该算法有效抑制了反射光影响，更好地保留磨粒图像信息。
关键词：图像增强；Canny边缘检测；磨粒图像分割；H-minima变换
结束语：为了准确分割出磨粒，本文提出一种基于图像增强的OLVF反射光磨粒图像分割方法。首先，对磨粒图像进行背景减操作，大致区分出磨粒。对磨粒图像应用形态学黑帽操作使得图像整体亮度对比度提高，叠加背景减后的图像和形态学黑帽操作的图像，并进行双边滤波去噪。其次，采用自适应Canny边缘检测获得磨粒的边缘。然后使用 Otsu 算法获取 H-minima 变换阈值对边缘检测图像进行局部去噪。最后，通过膨胀腐蚀开闭操作填充孔洞，以获得最终分割结果。实验结果表明，与传统方法相比，该算法可以有效抑制光反射的影响，优化磨粒分割效果，保持磨粒的完整性。然而，该算法在磨粒分割方面仍然存在局限性，将在以后的工作中进一步研究。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 033
罗维康，张亚婉，张彩威，等. 基于嵌入式与GPRS无线通讯防身报警系统［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：128-130.
摘要：针对近年来安全事件频出，威胁女性单独出行时的安全，设计一种基于嵌入单片机和GPRS无线传输技术的防身报警系统。该系统以STM32嵌入式单片机为控制器，通过摄像头获取环境信息、GPS/北斗双模模块获取位置信息，利用GPRS无线传输模块
向紧急联系人发送求助信息并发送遇险人位置，帮助遇险人员在遇险时及时无声告知外界自身的情况。根据试验结果表明，该系统可实现位置实时跟踪和求救短信发送，具有设计小巧、成本低、定位精准等优点。
关键词：GPRS；GPS/BDS；嵌入式单片机
结束语：本设计是一种基于嵌入式单片机与 GPRS 技术的一款新型防身报警器，系统的结构分别为STM32、GPRS模块、摄像头等。在功能上，GPS定位准确，求救信息发送及时，紧急联系人可实时追踪求救者的位置，迅速收到求救短信，极大地帮助了遇险人员脱险。系统设计合理并且功能稳定，具有可靠性高、精度高、响应速度快等特点，在技术上应用了当前流行的技术，实用性和功能性强，通过实验可以达到使用的要求，本设计亦可应用于儿童和老人走失的随身定位。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 034
顾志刚，卿宏军，刘必雷. 纯电动汽车齿轮箱效率测试平台开发及数据研究［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：131-134.
摘要：纯电动汽车利用可充电电池作为动力来源，对环境影响相对传统汽车较小，具有广阔的前景，但当前技术尚不成熟，未完全取代传统燃油汽车，其中比较重要的原因是续航里程短。纯电动汽车齿轮箱作为传动装置中的一个重要部件，传动效率的好坏直接影响到整车质量，效率高低是衡量齿轮箱优劣的一项重要指标。分析了齿轮箱效率测试方法，描述了测试原理，并搭建了测试平台，对测试结果进行了分析。测试结果显示了扭矩对效率正向相关，转速对效率反向相关的特性，同时阐明了油温对于不同工况下变速箱效率的影响。
关键词：纯电动汽车；效率测试平台；齿轮箱效率测试
结束语：本文首先搭建了一种电动汽车齿轮箱测试平台，并设置了油温调节装置，主要目的在于测试不同油温条件下，齿轮箱的转速和扭矩输出效率。从测试结果来看，随着扭矩的增大，效率增大，成正相关；同时随着转速的增大，效率减小。在油温方面对效率的影响，当转速较低时，低油温效率更高；转速较高时，高油温效率更高。文中对于效率测试的结果，为齿轮箱扭矩、转速和温控策略的设计提供了实际的参考意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 035
李启丙. 基于组态软件的 PLC 控制系统全软件仿真［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：135-137.
摘要：目前PLC控制系统调试中，无论是全硬件调试还是半实物仿真调试，两种调试方式在实际教学中都存在成本高的缺点，同时学生需要到实训室才能进行调试，给学生学习PLC带来了困难。利用中间件OPC SERVER软件，把PLC编程软件与MCGS组态
软件联系起来，联合实现PLC控制系统全软件仿真。学生自己在电脑上随时都可仿真PLC控制系统。这种全软件仿真调试成本
低，学生无需到实训室就可进行调试，节约学习时间，缓解实训室压力。通过对3层电梯控制系统PLC实现进行调试仿真，验证了全软件仿真的可行性，对PLC课程学习带来了方便。
关键词：PLC 控制系统；全硬件调试；半实物仿真调试；全软件仿真
结束语：组态 MCGS 6.2 软件与 GXWORKS2 通过 OPC SERV?ER软件实现 PLC 控制系统全软件仿真，即脱离 PLC 实物控制器，也脱离实际物理控制对象，从而克服 PLC 控制程序投入实际运行前，连接物理器件再调试时，成本高、调试周期长的缺陷。本文提出的全软件仿真方法，应用在实验室和控制系统开发调试过程中，无需投入较大的资金进行物理对象实现，就可通过界面仿真的形式实现对PLC 的控制系统设计。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 036
陈玲. 混凝土泵的自适应节能控制系统开发与试验研究［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：138-141.
摘要：针对当前混凝土泵产品在节能控制领域存在工况适应性差的问题，通过泵送产品的多变载荷工况分析，将动力匹配划分为轻载、中载和重载荷3个独立区间，在此基础上分别施加不同节能控制策略，形成了多段工况自适应的节能控制系统。装机实验结果表明，典型工况节能效果显著。此外，提出了通过试验分析获取发动机万有特性曲线的方法，为发动机节能控制研究及在泵送产品上的应用提供了参考。
关键词：混凝土泵；万有特性；节能控制
结束语：研究节能控制技术在混凝土泵设备中的应用，首先应该根据设备工况做好负载的动力匹配，在此基础上进行油耗分析和节能控制，才能有效实现节能控制的目的。本文针对现有节能控制技术在实际应用中的问题，进行了混凝土泵自适应节能控制技术研究和系统开发，总结如下。（1）提出了基于设备工况的稳健型节能控制策略，解决了现有节能控制中重载荷情况下的失速、熄火等问题的出现。（2）提出了泵送设备获取发动机万有特性曲线的具体实施方法，为节能控制策略提供了准确的数据基础。（3）阐释了燃油消耗测试具体方法，以及不同工况节能效果的对比验证。（4）结果表明，通过该节能系统的实施，各个工况下设备运行平稳，节油效果显著，对节能技术在混凝土泵的开发应用具有很好的借鉴和参考意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 037
赵俊杰，周晓静，雷俊松. 并联机构支链误差耦合分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：142-146.
摘要：针对并联机构误差耦合进行了分析研究。对一种3自由度并联机构进行分析，利用空间矢量链法建立误差模型，用数值法和解析法对机构进行正解计算，通过1阶摄动法将各支链不同误差代入误差模型中。虽然每条支链各部分的误差最终会累积到各个支链的末端，并且支链末端的误差也有各自的方向性，但最终体现在并联机构动平台中心处的误差并不是各支链各方向的累加，其最后体现到动平台末端的误差要比各支链方向累积要小，其主要原因是并联机构特殊的结构抵消了一部分支链误差。对六自由度Stewart机构也进行误差耦合分析，将不同误差代入矢量链误差模型，得出支链误差，再将支链误差代入数值法方程中研究，发现动平台误差也小于各支链平均误差。
关键词：并联机构；误差耦合；机构正解
结束语：本文针对一种三自由度并联机构，将不同的误差代入各条支链模型中，从而计算出各条支链误差。并联机构正解方法一般为解析法和数值法，本文将计算出的各条支链的误差用不同的方式代入到正解中，可以得到含有误差的末端点位置。对比两种不同的带有误差的正解末端点，发现其基本一致，从而相互验证将误差加入正解中得到各条支链耦合后机构末端点的位置误差。其次，分析Stewart 机构的误差模型，并将带有误差的各条支链代入到数值法中，得到含有各条支链误差耦合的 Stewart 末端点位置误差。最后，分析了两类耦合后的机构，发现通过耦合后，末端点的误差远远小于各条支链的误差和，说明并联机构本身可降低各条支链的误差。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 038
纪文煜. 混合动力汽车传动参数匹配与优化方法研究［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：147-150.
摘要：为解决传统混合动力汽车传动参数匹配率过低的问题，在明确混合动力汽车传动系统结构的基础上，设计了混合动力汽车传动参数匹配与优化方法。通过选择混合动力汽车发电机，计算混合动力汽车传动系速比，匹配混合动力汽车传动参数，采用电力辅助控制的方式，实现混合动力汽车传动参数优化。设计实例分析，结果表明，使用该设计方法的混合动力汽车传动参数匹配率最高为71%，最低为50%；对照组匹配率最高为26%，最低仅为10%，该设计方法明显高于对照组，能够解决传统混合动力汽车传动参数匹配率过低的问题。
关键词：混合动力汽车；传动参数匹配；传动系速比；电力辅助控制
结束语：本文通过实例分析的方式，证明了设计方法在实际应用中的适用性和此次优化设计的必要性。实验结果表明，所设计的方法针对混合动力汽车传动参数匹配优化效果更好，本设计具有现实应用价值，值得被大力推广。通过本文设计方法，能够解决传统混合动力汽车传动参数匹配中存在的缺陷。但本文同样存在不足之处，主要表现为未对本次实例分析测定结果的精密度与准确度进行检验，进一步提高测定结果的可信度。在未来针对此方面的研究中可以加以补足。与此同时，还需要对混合动力汽车传动系统的优化设计提出深入研究，以此为提高混合动力汽车传动性能提供建议。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 039
曾志锋，阮毅，谢泽兵. 真空溅射镀膜机中工作气体对镀件色差的影响［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：151-152.
摘要：真空溅射镀膜机镀件的色差是衡量一件镀件质量好坏的重要的指标，也是评估一台设备质量的重要技术指标。影响镀件色差有多种因素，工作气体是其中一个重要因素。从真空溅射机的工作原理、工作气体对膜层的影响及试验研究入手，从气体压力和气体分布均匀性两个方面探讨了真空溅射机镀膜过程中工作气体对镀件色差的影响。为镀件色差分析、真空溅射镀膜机工作气体进气管的设计和镀件质量的提高提供了新的思路和参考。
关键词：真空溅射镀膜机；工作气体；色差
结束语：本文通过以上试验测试可知，真空溅射镀膜时，当工作气体输入流量过少，气体在真空室内进气管流动的过程中，压力的损耗、减弱，造成真空室内气体压力不均匀、气体分布不均匀，从而使同一炉内镀件膜层厚度不同，造成镀件色差；当工作气体输入流量满足气体在真空室内进气管流动的过程中的损耗，使真空室内气体压力较高，且气体分布均匀，那么同一炉内镀件膜层厚度相同，镀件未有色差，但工作气体压力较高，生产出来的镀件比压力较低生产出来的镀件膜层厚度较厚，从而造成不同炉间的镀件色差；当工作气体输入流量满足气体在真空室内进气管流动的过程中的损耗，但工作气体进气管开口不适当，导致工作气体分布不均匀，从而使同一炉内镀件膜层厚度不同，造成镀件色差。综合以上研究表明，真空溅射镀膜时，工作气体对镀件色差的影响主要存在气体压力和气分布均匀性两个方面。本研究为镀件色差分析、真空溅射镀膜机工作气体进气管设计和镀件质量的提高，提供一个新的思路和参考。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 040
刘锋涛，葛新锋. “金字塔”形玻璃建筑尖顶旋转升降放绳机构［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：153-155.
摘要：根据某金字塔形建筑物的结构，考虑到玻璃幕墙在长期使用过程中的美观和除尘，设计了金字塔尖顶旋转升降放绳机构，可实现金字塔尖顶的升降旋转和绳索的收放。机构包括蜗杆螺旋升降机部件、回转驱动部件、电动葫芦和固定支架部件，同时还有相应的加强支架、换向轮和避雷针等组件保证机构，保证了机构使用时的安全性和可靠性。工程实践表明，该机构达到了设计功能，能为相关工程的施工提供参考。
关键词：金字塔形建筑物清洁；螺旋升降机；旋转机构；放绳机构；电葫芦
结束语：本文根据金字塔形建筑物的形状和清扫要求，开发了一种升降旋转收放绳机构平台。介绍相关结构，建立了该结构的模型，对关键零部件进行了设计和选型，并应用到实际生产中，通过了相关部门的验收，性能可靠。通过工程实例，证实了此方案的可行性，对于类似工程通过旋转台的旋转选择金字塔形建筑物的侧面，通过电葫芦收放绳索实现金字塔形建筑物的侧面的移动，缩短了工期，降低了造价。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 041
彭继文，廖建国，康滨，等. SCC12000TM履带式起重机机电液联合仿真结果与分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：156-158
摘要：为了对SCC12000TM履带式起重机进行总体设计和有限元分析提供荷载，以及确保超起配重过程平稳，以Adams进行整机
多体动力学仿真，联合AMESim和Simulink建立联合仿真模型，通过各软件的数据交互，实现超起配重机构机电液联合仿真。分别对起臂、起升重物和变幅过程的工况进行机电液联合仿真，得到各工况下拉板力、回转支承载荷及弯矩的最大值，联合仿真结果表明拉板力、回转支承载荷及弯矩最大值符合总体设计，超起配重过程稳定，该联合仿真模型是可靠的。
关键词：履带式起重机；机电液联合仿真；Adams；AMESim；Simulink
结束语：本文以SCC1200TM履带式起重机为研究对象，基于Adams 实现了 SCC12000TM 的整机多体动力学仿真，联 合 AMESim 与 Simulink 之间的数据交互实现移动超起配重机构机电液联合仿真，分别对起臂、起升重物和变幅3种工况进行机电液联合仿真，得到了各工况下的拉板力、回转支承载荷及弯矩最大值。仿真结果表明，超起配重过程平稳，拉板力、回转支承载荷及弯矩最大值均满足总体设计要求。由此可以看出，本文所提出的基于Adams、AMESim与Simulink的机电液联合仿真方案是可行的，该方案还可为履带式起重机整机总体设计和有限元分析提供荷载。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 042
龙赛琼，黄心深，李浩，等. 微小型多旋翼无人机抗风能力测试平台的研发［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：159-160.
摘要：目前微小型多旋翼无人机抗风能力测试所采用的风洞实验存在操作难度大、成本高、报废率高和风险高的问题，为此，研发了微小型多旋翼无人机抗风能力平台。该平台包括无人机固定装置、垂直风风机、侧向风风机和控制系统4个部分，提供了一个复杂的垂直和侧向组合的可控风场条件，符合微小型多旋翼无人机抗风能力测试工况，同时具有降低微小型多旋翼无人机风洞测试时的高报废率和高风险的优点，可满足微小型多旋翼无人机抗风能力测试需求。
关键词：无人机；抗风能力；风场
结束语：本文所研发的微小型多旋翼无人机测试平台，替代了目前成本较高、操作难度较大，以及高报废率和高风险的风洞实验。该平台能提供一个复杂的垂直和侧向组合的可控风场条件，符合微小型多旋翼无人机测试风场工况，同时又降低微小型多旋翼无人机抗风能力测试的成本，减少报废，降低风险，满足微小型多旋翼无人机抗风能力测试需求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 043
张志强. 基于主客观权值结合的电压暂降预评估方法［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：161-165.
摘要：针对配电网中的电压暂降评估影响因素存在主、客观并存的现象，提出了一种基于主、客观权值结合的电压暂降评估方法。充分考虑电压暂降评估中的主观和客观影响因素，分别设计了基于AHP的主观权重和基于CRITIC的客观权重。在主客观权重的基础上，利用差异系数法将两个权值进行有效结合。为达成电压暂降的预评估目标，利用蒙特卡洛法进行遍历式的概率计算，计算电网各节点的电压暂降概率，求得其预计的严重程度。最后，通过算例验证此方法的有效性。
关键词：电压暂降；权重；预评估；概率
结束语：本文针对现有的基于蒙特卡洛法的配电网电压暂降随机预估方法中存在的问题，提出了改进性能的评估算法：其一，选取了主客观相关的电压暂降评估指标；其二，设计了基于主客观权重的综合权重计算方法，有效结合主客观的影响因素；其三，改进了基于蒙特卡洛法的电压暂降预评估算法，能准确地反映配电网各节点的电压暂降严重程度。在IEEE39节点配电网中，仿真算例验证了本文算法的有效性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 044
李阳，武之剑，朱学斌，等. 特种汽车轮边减速系统齿轮传动力学特性分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：166-168.
摘要：针对特种汽车轮边减速系统太阳轮-行星轮进行减速的传动方式，采用扭转振动模型，建立了考虑齿侧间隙、啮合刚度、传动误差在内的齿轮非线性动力学方程，利用Runge-Kutta法对齿轮的运动微分方程进行求解。通过建模、求解得到分岔图并进行分析，研究单自由度齿轮在齿侧间隙和阻尼比影响下的动力学特性。研究结果表明：随着齿侧间隙的增加，齿轮运动受到的冲击越大，系统状态越混沌；固定齿侧间隙，随着阻尼比的增加，齿轮运动趋于稳定。
关键词：非线性动力学；Runge-Kutta法；分岔图；齿侧间隙；阻尼比
结束语：本文通过对特种汽车轮边减速系统齿轮传动力学特
性分析得出以下结论。（1）随齿轮系统的齿侧间隙不断增大，齿轮系统的冲击变大，系统的混沌状态也就越严重； （2） 当齿轮的齿侧间隙为定值时，齿轮系统在刚进入啮合时不稳定，在某一个瞬间会达到非常不稳定的状态，随着时间的推移在齿轮系统会在某一时刻处于稳定运转的状态； （3） 随阻尼比的增大，系统逐渐趋于平稳，系统的混沌状态基本消失，齿轮系统的运动状态趋于稳定。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 045
叶国能，梁荣辉. 基于Solidworks Simulation焊线机平台频率分析优化设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：169-172.
摘要：解耦板是焊线机XY平台的关键运动部件，其性能直接影响焊线机的焊线速度和焊线品质。同时，对其质量也有一定的要求。采用Solidworks Simulation频率分析软件，根据优化结果和实际经验，对模型进行多次修改，建立解耦板最终优化模型。结果表明：优化后的解耦板在其质量增加不大的情况下，改变了解耦板的固有频率，提高了其动态性能。
关键词：焊线机平台优化设计；固有频率分析；有限元分析
结束语：通过应用Solidworks Simulation软件对焊线机解耦板进
行频率分析，从其固有频率和模态振型，可以得到以下结论：焊线机解耦板固有频率和模态振型取决于其外形结构和质量分布。在结构优化前，解耦板质量为633 g， 固有频率为550 Hz，焊线机平台加速度调至8g时，出现噪声和振动现象。针对解耦板的固有频率和模态振型，进行优化设计后解耦板质量为773 g，固有频率为884 Hz，焊线机平台加速度提升至11g。运用Solidworks Simulation软件进行频率分析，提高了设计效率，对设计工作具有一定的指导意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 046
王俊， 黄依，黄坤荣. 大气环境下的LES技术分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：173-176.
摘要：计算流体力学 （CFD） 是研究建筑通风的重要技术手段，研究方法上主要分为雷诺平均法 （RANS） 和大涡模拟法 （LES）。对于在大气环境下的CFD相关模拟中，RANS将大气中的涡旋看作各项同性，无法捕捉大气中细小的涡旋，且对计算结果进行了平均，无法得到真实流场信息。LES技术可以模拟瞬时流动状态且计算精度大于RANS，在近几年来得到了广泛的应用。然而LES对于进口边界条件十分敏感，且需要人为添加入口扰动，所以如何构造LES入口边界条件成为了关键问题。因此对几种相关技术展开了论述，从原理上对其进行了分析，并提出了新的合成湍流方法，同时进行了案例试验。
结束语：LES 技术已经成为了研究建筑通风的重要技术手段，常见的RANS模型由于其“平均”的特性，根本无法得到真实大气环境下的流场情况。本文通过势函数特性对DSRFG法进行了改进，提出了新的方法，该方法严格遵守无发散约束，并且通过渠道流案例比较了它们生成的湍流场的差异。结果表明新方法可以更快地重现湍流，与以往的方法相比，更适用于LES计算。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 047
张瑞萍，陈强，窦益华，等. 非周期耦合式连续管减阻器设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：177-181.
摘要：连续管在下入过程中刚度小、易屈曲，导致摩阻增大甚至“锁死”。区别于纯机械式减阻器，该减阻器设计依据振动耦合的方式，化静摩擦为动摩擦的减阻原理。附壁振动腔室采用仿生“蜗壳”的设计方案，涡街振动腔室采用多列非均布扰流柱体的设计方案。用ANSYS Fluent和X Flow软件进行流体仿真，验证非周期流体振动模块设计的合理性，仿真结果表明：该减阻器可降低磨阻61%~69%，非周期流体振动模块2个腔室的涡量变化显著，可以诱发流体结构振动，为解决连续管由于磨阻较大而导致水平井钻进困难等问题提供了一种可行方案。
关键词：连续管；减阻器；耦合；仿生蜗壳；扰流柱体；流体仿真
结束语：本文通过利用附壁效应、卡门涡街效应和振动耦合效应等流体振动原理，设计了一种新型连续管减阻器，利用X Flow和ANSYS Fluent软件对减阻器进行流体仿真分析，得到以下结论。 （1）周期机械振动组产生较大的周期性轴向振动，作为减阻器主振动源，减阻器整体采用“弱形式径向振动”，更有利于减阻效果。 （2）非周期流体振动组采用附壁效应和涡街效应原理，设计了仿生“蜗壳”锥形结构和非均布多列绕流柱体结构，有利于产生非周期振动，设计 2 个振动腔室，
有利于两个效应振动的耦合。（3）该设计利用ANSYS Fluent和X Flow软件进行仿真，以验证非周期流体振动腔室结构设计是否合理，仿真结果表明：附壁振动腔室和涡街振动腔室的涡量变化显著，可以诱发流体结构振动，设计合理。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 048
党鹏，刘荣辉. 陆地钻机电控动力猫道的液压系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：182-185.
摘要：目前的动力猫道设计以全液压驱动为主，现场实践中存在较多问题。提出一种电控动力猫道的设计方案，其将主要动力系统交给电气驱动系统完成，以液压系统辅助动力猫道实现上下钻。完成了对该液压系统控制回路的设计、执行元件的设计计算、液压站元件的选型计算。该设计简化了动力猫道的液压系统，缩小了液压站体积，降低了液压油用量，使动力猫道更便于拆装、运输；运行更加灵活、可靠，能够在夏季高温、冬季低温的环境下稳定运行。
关键词：电控动力猫道；液压系统；液压缸设计；液压站
结束语：如图6所示，本课题组与某公司合作，于2019年12月在其厂房进行了电控动力猫道液压系统部分的安装并进行了初步的测试。测试结果表明，相对于传统的全液压动力猫道，电控动力猫道及其液压系统具有以下优点。（1）相对于原有长 5 m、宽 2.5 m、高 3 m，重达 8 t的动力房，本文设计的动力站质量减少1/2，体积减少至原有的1/3，可以将其安装在动力猫道的底座内部，使其更容易拆装、运输，提高了使用效率。（2）对液压系统进行了简化设计，将其最大流量、工作压力和油箱容量进行了适当的缩小，提高了执行元件的响应速度。为其设计了独立的冷却油路和加热系统，解决了动力猫道在新疆夏季气温高时液压油容易过热，冬季温度低时液压油过于粘稠的问题。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 049
石欣平，肖莉，张尚盈. 两栖机器人海流发电涡轮结构优化设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：186-189.
摘要：设计了一种新型海流发电涡轮结构，对其发电性能进行了分析研究。选取某经典系列翼型进行动力特性的分析，选择其中升阻比较高的翼型，通过Wilson优化设计理论生成叶片模型。通过对轮周截面形状的优化，有效降低了卡门涡街效应对整体涡轮结构的影响。仿真结果表明，该新型海流发电涡轮结构具有较高的捕能效率，为解决水陆两栖机器人的续航问题提供了新的可行
性方案。
关键词：两栖机器人；涡轮；Wilson法；捕能效率
结束语：本文针对水陆两栖机器人的水下续航问题，将两栖机器人水下发电结构与陆地行进结构合二为一进行了优化设计，提供了一种新的解决方案。通过Wilson优化设计理论，求得了各叶素弦长与扭角的最优解，对各叶素弦长与扭角曲线的拟合与修正，以及对原始翼型坐标的变换，得到了动力特性优良的叶素单元及叶片模型，对轮周截面形状的优化，大大降低了卡门涡街效应的影响。仿真结果表明，该海流发电涡轮结构具有较高的输出功率，捕能效率良好，能够提高水陆两栖机器人在水作时的续航能力。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 050
王立红. 直流调速系统神经模糊自适应控制器设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：190-191.
摘要：针对传统PID控制的不足，将传统PID控制和神经网络控制有效结合，构成神经模糊自适应控制器，作为双闭环直流调速系统的转速调节器，电流调节器仍采用PID控制。同时采用分目标误差学习规则对神经网络进行训练，使系统过渡过程平稳，稳态无静差。仿真结果表明，转速调节器改进后系统的超调量明显减小，调节时间变短，动态特性和抗干扰性均有所提高。
关键词：直流调速；分目标；神经网络；自整定
结束语：本文所设计的直流调速系统自适应控制器，将神经模糊自适应控制器作为双闭环直流调速系统的转速调节器，能有效克服传统PID控制器的不足，减小系统的超调量，使系统的过渡过程平稳，加快系统的响应速度，改善系统的动态性能，同时提高系统的抗扰性。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 051
刘路. 改进的BP神经网络在车辆目标识别中的应用研究［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：192-195.
摘要：遥感图像下的车辆目标识别系统大多是基于传统的BP神经网络算法，传统BP神经网络算法存在诸多问题，如易形成局部极小而得不到全局最优、训练次数多、学习效率低、收敛速度慢等，影响和限制车辆目标识别系统的识别能力。针对传统BP神经网络存在的缺陷，为进一步提高车辆目标识别系统的识别精度，提出采用随机梯度下降法和深层滑动神经网络对传统BP神经网络进行改进。实验表明，改进后的BP神经网络具有良好的学习能力和更快的训练速度，适用于车辆目标识别系统的优化。
关键词：BP神经网络；车辆目标识别；随机梯度下降法；深层滑动神经网络
结束语：本文针对传统BP神经网络所表现出的缺陷，如易成局部极小而得不到全局最优、训练次数多、学习效率低、收敛速度慢，提出用随机梯度下降法改良传统BP算 法。中心思想是对误差函数求偏导，把该偏导作为权值更新量生成新权值。本文所提出的改进的BP神经网络的车辆目标识别算法，经实验证明，由该算法训练所得的BP神经网络相比于传统的BP神经网络，前者具有更高的识别精度，计算速度明显高于传统的BP算法，而且训练过程不会发生大幅度振荡，不会影响到收敛速度。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 052
郭建文，陈勇志，蔡盛腾，等. 面向一周型大学生工程训练的方案设计与测试［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：196-198.
摘要：设计一套由主轴，轴承与轴承座、底板、步进电机、控制板、紧固螺栓及百分表等零部件构成的主轴转动平台方案，该方案在两个专业的学生各自运行一周时间，得到了学生训练产品主轴在速度100 r/min转动时的径向跳动数据，分析数据得到了3个方面的结论：产品数量的提升对于成批产品的制造精度控制有提升作用和直接相关性；在分组训练和产品检测中没有存在太大的环境差异因素或人为影响因素影响，数据采集有效性和可信度较高；产品数据中相对集中在评价区间的前端，产品径向跳动数据控制比较好，说明此次设计的方案对于大多数的学生而言相对适用。因此，此次方案设计和测试对于后续的产品生产、训练分组和质量检测的方案设计提供了数据和理论支持，对于后续更为复杂的机电产品和更为长时间的产品生产和工程训练方案提供了成
熟的参考案例。
关键词：工程训练；一周型；方案设计；教学实践；整机测试；数据分析
结束语：通过本次方案设计与测试结果可以看出，样本数量128个的相对于105个的平均跳动值相对较小，说明了产品数量的提升对于成批产品的制造精度控制有提升作用和直接相关性；两组数据在0～80格之间无序分布，说明了在分组训练和产品检测中没有存在太大的环境差异因素或人为影响因素影响，数据采集有效性和可信度较高，对于后续的产品生产、训练分组和质量检测的方案设计提供了数据和理论支持；两组产品数据中平均数在30 格以下的分别是 69.5%和 84.3%，相对集中在评价区间0～80格的前端，产品径向跳动数据控制比较好，说明此次设计的方案对于大多数的学生而言相对适用，对于后续更为复杂的机电产品和更为长时间的产品生产和工程训练方案提供了成熟的参考案例。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 053
张明军. 基于校企合作的QCS014A液压实验台改进设计与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：199-202
摘要：QCS014A液压实验台是高等院校中较为常用的一种液压基本回路安装调试实验台，在使用过程中也充分彰显了优越的可靠性和安全性。但随着实验教学对实验台的功能要求越来越高，该实验台也表现出一些不足。结合多年的实验教学经验和企业工作经历，充分发挥校企合作的作用，对QCS014A实验台的远程控制功能、先导控制功能和PLC自动控制功能等进行了改进与设计，以工程机械整机模型代替了单一油缸作为执行元件，并且将阀前补偿的先进技术在液压系统中进行了模拟应用，有效提升了QCS014A实验台的科研功能及实验教学质量。
关键词：校企合作；QCS014A；液压实验台；改进设计；应用效果
结束语：本文通过对QCS014A实验台进行改进设计，开发设计了QCS014D液压实验台，开放了系统溢流阀的远程控制口，实现了远程卸荷和远程调压的直接控制；设置了先导手柄，与液控换向阀组合实现了先导控制系统安装与调试；开放了PLC控制系统，实现了学生完成PLC编程与线路连接的自动控制；增加了手动控制阀集成块，实现了多回路手动控制回路实验需求；单独设计了油管挂架，便于油管存放和搬运；设计了3种执行机构，丰富了液压回路连接，提高了学生的学习积极性，有效促进了实验实训教学质量。从实际运用结果来看，整体效果良好，有效提高了实验教学质量和用人单位的满意度。当然这也只是冰山一角，要想全面提高实验教学质量，学校与企业之间还需要进行更多的合作，共同开发
实验设备，共同编制实验内容，努力培养“到企业就能用，一用就能成功” 的莘莘学子，望能与各位共同努力提高各自专业的实验教学质量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 054
杨照坤，黄高祥，郑秀宏. 一种语音播报系统的研究与设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：203-205
摘要：在工业生产中温度是常用的被测参数，目前一般测温计只能显示测量温度，无法兼具语音播报功能，其应用场景大大受
限。介绍了一款数字温度测量播报系统，该设计主要采用AT89S51单片机作为控制核心，同时集成温度传感器、数值显示和语音模块，使测量系统不仅能实时显示温度，还能同步语音播报当前温度。相对于目前市场常见的测温产品，该设计原理简单、操作便捷，同时集成了测量、显示及同步播报功能，丰富了一般温度计的应用场景。
关键词：单片机；温度传感器；液晶显示；语音播报
结束语：本设计是以AT89S51为控制核心的具有语音播报及数值显示功能的温度计，温度测量范围在-55 ℃ ~ +125 ℃ ,系统整体设计利用软硬件结合方式实现对温度的快速、精确测量。由于温度与日常生活息息相关，同时也是工业生产中常用的被测参数，被控对象的温度指标能否被稳定、快速获取，直接关乎生产是否能高效、顺利的进行。该测温系统硬件结构设计简单，操作简便易行，能够满足日常生活及工业中低温场合应用的需求，采用模块化设计便于后续产品功能拓展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 055
张龙旭，刘丰源，张江涛，等. 电动载物台结构及控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：206-208.
摘要：根据测量仪的具体需求，设计了一款用于检测装置自动化改造用的电动平台，具有X、Y两个自由度，以步进电机为动力原件，通过丝杠和交叉滑轨完成传动。建立了以单片机STC89C51为核心的控制单元，采用串口及无线通信进行控制，由电机驱动电路控制该步进电机组的协调运动，完成滑台的位置移动。该设计采用丝杠、导轨等部件，充分考虑了其通用性，更换零件容易，结构成本低、维护简单，可用于检测设备自动化改造和生产线智能化改造升级。
关键词：电动滑台；单片机；步进电机
结束语：设计一款高精度电动滑台，具有X、Y两个自由度，主要设计部分为机械结构以及控制系统。其中结构由滑台底板、滚珠丝杠、步进电机等构成。控制系统使用STC89C51单片机模拟控制电路程序，通过串口及无线通信模块，完成对单片机控制信号的输入；通过电机驱动电路，控制该步进电机组的协调运动，完成滑台的位置移动，但由于自由度低且结构尺寸的特殊性，会造成应性下降。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 056
邢恒远，孟宪庄，陈娜. 3D打印技术在机械制造领域中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：209-210.
摘要：近年来，3D打印技术因其具有效率快、精度高、成本低、环保强等优点，在医学医疗、航空航天、建筑装饰等领域中得到了非常良好的应用，但在机械制造领域的研究较少。通过系统性地梳理3D打印技术的基本概念和原理，得到3D打印快速成型的基本过程和技术路线，以及其离散和堆积的方法和思路。通过3D打印技术在典型机械零部件中轮毂的应用为例，用Pro/E软件进行三维造型，用某型号3D打印机进行参数设置试验，最终分析并揭示出3D打印技术在机械制造领域中的应用优越性。同时，提出一种机械零部件自由设计理念，该理念为3D打印技术在机械制造领域中拓展新的局面，打下良好基础并形成理论体系。
关键词：3D打印技术；机械制造；应用
结束语：本文通过对3D打印技术系统的理论梳理，得出3D打印机快速成型的基本过程和技术路线，并得出结论： 3D 打印技术是根据离散-堆积-微分-积分来实现成型的，更需要经过数字化建模-切片处理-打印-后处理等过程，将虚拟变为现实。 对3D打印技术的优势进行了总结，通过介绍3D打印技术的基本概念和原理，得出结论：该技术易于参数修改、工艺简单、设计和加工周期短，适合产品的样品制作、个性化定制、规模量化生产。通过3D打印技术在汽车领域中的实例应用得出：自由设计机械零部件具有非常大的加工优越性，3D打印机的参数也易于调整，这说明3D打印技术在机械制造领域中可以拓展新的局面，并打下良好基础，为后续形成理论体系提供理论支撑。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 057
周爱美. 自动门无刷直流电机齿槽转矩优化设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：211-214.
摘要：齿槽转矩是永磁无刷电机所特有的、具有磁阻性质的一种转矩。通过对永磁无刷电机齿槽转矩理论推导，得出影响永磁无刷电机齿槽转矩的因素。结合自动门用永磁无刷电机的优化要求，使用AnsysMaxwell软件对电机极弧系数、定子槽口宽度、电机转子磁钢偏心距等方面进行了仿真计算，得出合适齿槽转矩下的最佳极弧系数、合适槽口宽度以及磁钢偏心距。最后综合考虑电机的极弧系数、槽口宽度、气隙以及电机使用参数等因素，调整参数，达到优化电机齿槽力矩的效果。
关键词：齿槽转矩；极弧系数；槽口宽度；气隙
结束语：齿槽转矩是定子开槽的无刷永磁电机无法消除的磁阻性质的转矩，无论电机运转与否都会存在。在无刷电机的设计过程中，是设计人员考虑的重要因素。现有永磁无刷齿槽转矩的削弱可以通过调整极弧系数 ap 、结合制造工艺选择合适槽口宽度 b0 ，调整磁钢偏心距进行不等气隙设计进行优化调整。对于新产品在设计过程中可以从选择合适极槽比2p /Z、转子斜极、极弧系数 ap 、合适槽口宽度 b0 以及不等气隙设计等考虑，达到最佳设计效果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 058
张艳珍. 三菱FX2N系列PLC中定时器扩展应用的探索［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：215-217.
摘要：基于三菱FX2N系列PLC中定时器典型应用程序的结构组成，阐述了其工作原理及应用场合，总结了定时器与定时器、定时器与计数器组成的定时扩展电路、产生连续脉冲信号的振荡电路、用于自动循环的自复位电路的几种形式，为提高定时器应用程序的设计能力与应用能力提供一定的理论基础。
关键词：PLC；定时器；定时；触点
结束语：利用定时器实现长定时的扩展电路有两种，一种是定时器与定时器串联组合，实现的最长定时时间为 3276.7N s，其中N为串联定时器个数；另一种是定时器与计数器组合，总定时时间为定时器T的设定值乘以计数器C的设定值，再乘以定时器T对应的时钟脉冲周期。若需要实现连续脉冲信号，可以运用定时器的振荡电路，定时器振荡电路是2个（或者多个）定时器交替定时形成振荡，可改变对应定时器的设定值，不仅可以实现周期可调的连续脉冲，还实现占空比可调的连续脉冲。工程实际中，可以采用定时器的自复位电路，实现自动循环定时。需要注意的是，对于时钟脉冲周期为 1 ms和10 ms的定时器，因其定时精度很高，容易造成常开触点与常闭触点之间的竞争，使循环定时不稳定，因此不建议用定时器的常闭触点复位自身，而用动作执行者线圈的常闭触点复位定时器。灵活运用定时器的定时扩展电路、振荡电路、自复位电路等典型时序逻辑电路，实现时序构造、等待响应、人为制造终端、产生时间脉冲，满足工程实践控制要求[8]。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 059
廖建国，张庆波，齐芳，等. 履带起重机部件参数化模型仿真平台软件的开发及应用［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：218-220.
摘要：针对履带起重机部件在进行CAE分析中消耗时间长、重复性工作多、容易产生错误等问题，开发Creo参数化模型仿真接
口，实现快速仿真分析及结构多方案优化对比，基于Hyperview二次开发实现对计算结果的自动后处理，自动输出仿真报告，还可通过智能判断输出结果。以履带起重机底座3个方案为例进行仿真，结果表明，不仅简化了操作过程，而且仿真效率提升3倍以上，节约了大量时间，有利于企业快速推进项目，同时保证了不同水平的设计师分析出的结果具有一致性，有效避免仿真错误，具有一定的推广价值。
关键词：履带起重机；参数化模型；仿真接口；Simlab；HyperView
结束语：本文开发Creo参数化模型仿真接口，完成几何模型的检查、网格划分、材料添加、边界条件设置、自动提交计算、基于 Hyperview 二次开发实现自动输出仿真报告，可集成到Creo界面，一键快速完成仿真分析；按照设定的方案进行对比优化，输出方案对比。本文对履带起重机底座的3个方案进行仿真，仿真结果表明：仿真平台的精度与手动计算误差较小、可靠性高，而且前处理及加载和后处理及报告所用时间要远远低于手动计算，仿真效率提升3倍以上，大大节省了时间，利于企业快速推进项目；此外还可通过智能判断输出结果，通过配置文件和固化的参数化几何模型，实现仿真流程和仿真标准固化，可以有效避免仿真错误；并且软件具有很好的扩展性，可以适应不断增加的参数化模型的仿真需要，具有一定的推广意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 060
鲁艳青. 选煤设备上联轴器应用分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：221-223
摘要：皮带运输机、刮板运输机等运输设备，以及各类泵、鼓风机、破碎机等流体机械，都需有联轴器来联接两轴或回转件，用来传递运动和转矩。针对工作中使用的弹性套柱销联轴器、柱销联轴器、蛇形弾簧联轴器、液力偶合器、永磁联轴器，从结构、工作原理、特点、使用性能等方面进行分析比较，在选用联轴器时利用各自的特点，科学选择合适的联轴器，保证生产设备驱动装置的运行工况达到最佳效果。
关键词：联轴器；结构；工作原理；使用性能；振动
结束语：从联轴器使用性能及使用情况对比可得出：某些设备在更换为永磁联轴器后，电动机的起动电流明显下降，减少了对电网的冲击。减轻了设备的振动现象，电动机噪声下降，有效改善了驱动装置的运行工况，提高了使用设备的安全稳定性[8]，对延长设备使用寿命起到了很好的作用。永磁联轴器自投用以来基本没有发生过问题，运行正常率100%，维护费用0元，改善了现场工作环境。从使用成本及使用性能考虑，在75 kW以上的皮带机、鼓风机上应用较好。其他联轴器根据各自的优缺点科学、严谨选用，使设备在低成本投入条件下，驱动装置达到最佳运行状态。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 061
吴小德. 油罐车组合防爆技术的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：224-226.
摘要：为了减少油罐车发生爆炸事故，提高车辆使用的安全性，通过故障模式、影响及危害性分析的方法对油罐车进行了分析，得出爆炸发生危害程度最大。以爆炸发生机理作为切入点，针对发生爆炸的条件逐一采取措施，降低爆炸产生的危害程度和发生爆炸的可能性。通过控制可燃气体浓度、填充阻隔防爆材料和防止火源等措施相结合，极大地提高了油罐车运输的安全性。
关键词：油罐车；控制浓度；阻隔防爆；防止火源
结束语：本文采用故障模式、影响及危害性的分析方法，找出了爆炸是成品油运输罐式车辆发生事故的危害程度最大的因素。通过对爆炸发生的机理进行了分析，得出了爆炸必须在3个条件同时具备才可能发生。因此针对爆炸发生的3个条件：油气浓度、空气和火源，采用密闭装卸系统、电气防爆设计、导除静电、填充阻隔防爆材料、人孔紧急泄放装置和配置灭火器等防爆措施，避免了油罐车发生爆炸的危险。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 062
王洪海. EBZ140-S20型掘进机电气控制系统设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：227-229
摘要：掘进机是一种大型综合性设备，具有煤矿截割、运输等功能，在煤矿开采活动中扮演着重要角色。为提高煤矿的开采效率、减轻工作人员的劳动强度，需对掘进机的电气系统进行升级改造。对EBZ140-S20型掘进机电控系统进行了设计研究，简要介绍了该型掘进机结构参数，并对该型掘进机电气系统升级的需求进行分析。介绍了电气控制系统总体结构设计，设计了一套全新电气控制系统，该控制系统初步实现对掘进机动作、刀盘等液压系统的监控与控制，该研究成果对掘进机的电气控制系统的设计
具有积极参考意义。
关键词：掘进机；电气；控制系统；监控
结束语：掘进机在采矿业中扮演着重要角色，迫切需要提高掘进机工作效率，本文以 EBZ140-S20 掘进机为研究对象，设计了一套全新的电气控制系统。该控制系统实现了对掘进机的状态监控与其动作控制，初步实现对掘进机走行机构、摆臂以及举升液压系统的监控与控制，同时实现了对刀盘掘进量、转速的监测与控制。在后期的实际应用中电控系统提高了掘进机开采的效率，该设计对掘进机的电气控制系统的设计具有积极参考意义。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 063
吕升锋，谢龙戌，刘冀鸿. 转盘式真空涂覆机设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：230-231
摘要：为解决旋转涂覆机中转盘涂层喷涂不准确、不均匀、有气孔等难题，设计并加工制作了一款转盘式真空涂覆机，可在真空条件下进行涂覆，保证涂覆涂层无气孔，采用PLC控制系统来保证涂覆涂层的准确性及均匀性。运用菲尼克斯涂层测厚仪及对比法，测试涂层特性，实测结果表明：真空环境中涂覆涂层明显均匀、准确，且无明显气孔。
关键词：转盘式真空涂覆机；真空；PLC；涂层测厚仪
结束语：本文基于现有涂覆设备，设计制造了一款转盘式真空涂覆机。通过运用涂层测厚仪实测以及对比方法研究表明，为提高现有的涂覆设备喷涂后涂层的均匀性、准确性，搭建可靠的控制系统，如PLC控制、光栅反馈系统等。此外，为避免涂层气孔的存在，提高涂层的质量，保证产品的使用性能要求，可在真空环境中进行涂覆。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 064
刘鹏. PLVC控制器在煤矿掘进机中的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：232-234.
摘要：研究PLVC控制器在煤矿掘进机中的应用，降低设备的故障率，提高煤矿采掘效率。通过对煤矿掘进机进行PLVC改造，利用控制中枢控制掘进机的电气与液压，简化掘进机电气系统，在操作站模块与漏电监测模块的基础上，进行PLVC软件设计。通过应用PLVC控制器，可以及时预警故障问题，为检修人员提供参考，降低了故障发生率。在掘进机电气系统中应用PLVC控制器，可以保证设备的可操作性与经济性，保证了开采工作顺利进行，为企业赢得了更大的经济效益。
关键词：PLVC控制器；煤矿；掘进机
结束语：本文分析了 PLVC 控制器在煤矿掘进设备中的应用，通过设计操作站模块、漏电检测模块以及软件设计模块，保证了掘进设备的可操作性与经济性，保证鼓掌问题及时预警，制定可行的解决方案。通过设计操作站模块，可以及时显示停机原因与电动机故障代码，为操作与维护人员提供参考依据；通过漏电监测模块，可以及时发现回路中的故障与通信异常问题，保证闭锁电机及时启动；而 PLVC 软件设计可以为操作站传递信息，快速实现出厂化配置，在保证开采工作顺利进行的基础上，提高企业的经济效益。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 065
郭星江. 综放工作面过复杂地质构造带开采技术［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：235-237.
摘要：为合理确定复杂地质构造带综放工作面的开采方案，提升煤矿企业的经营效益，分析了煤矿复杂地质构造带情况。在优化布置回采巷道的基础上，合理应用过断层技术、支架对接技术、“刀把”处刮板输送机延伸技术等，在比较回采方案的基础上，确定技术方案。实践表明，在确定断层影响区域的基础上，选择“刀把式”布置开采方案，能够降低综采设备的损坏率，提升开采效果，降低开采成本，提高企业的经济与技术效益。
关键词：综放工作面；复杂地质构造带；开采技术
结束语：本文分析了复杂地质条件下综采工作面存在的开采问题，在实地勘察的基础上，优化布置回采巷道，并综合应用过断层技术、支架对接技术、“刀把”处刮板输送机延伸技术等，在比较回采巷道方案的基础上，确定开采工作全部采用凹型巷道，降低断裂构造的影响程度，减少割岩量。且还应采用“刀把式”回采结构，在降低综采设备损坏度的基础上，加快回采速度，以顺利完成煤层工作的生产任务，为此后类似复杂地质条件下的综采工作提供了更多借鉴依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 066
戴勇，余婷. 某生活垃圾焚烧厂掺烧一般工业有机固废烟气净化的应用［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：238-242.
摘要：针对生活垃圾焚烧厂协同焚烧一般工业有机固体废弃物引起的烟气净化系统设计处理负荷明显增加的问题，以某城市拟建 1 × 500t/d中掺烧70 t/d一般工业固废的生活垃圾电厂为例进行分析，明确了协同处置工业固废的种类及其污染因子，通过元素分析试验及模拟焚烧转化率试验确定了烟气中主要酸性气态污染物原始浓度。试验结果表明，Cl和S的最大转化率分别为73.4%、58.8%，对应酸性气体HCl和SO2的浓度分别为2 200 mg/Nm3、600 mg/Nm3。基于此试验结果，选定合适的烟气净化处理工艺，以保证气态污染物达到或优于欧盟2010/75/EU的超净排放标准。
关键词：生活垃圾焚烧；一般工业固废；气态污染物；烟气净化工艺；超低排放
结束语：本文以拟建的1 × 500 t/d中掺烧70 t/d一般工业固废的生活垃圾焚烧发电厂为例，调研了该厂所在城市的工业固废的产量与种类。通过元素分析，得到了各种工业固废和混合垃圾中S 和 Cl 的含量，其中 S 含量主要集中在汽车脚垫和汽车坐垫，Cl含量主要集中在冲锋衣和包装辅料。通过焚烧模拟试验，得到了S和Cl的最高转化率，确定了HCl和SO2设计浓度分别为2 200 mg/Nm3、600 mg/Nm3，然后根据脱酸效率计算，确定脱酸工艺为半干法旋转喷雾+干法消石灰+湿式洗涤塔NaOH法的组合工艺。从脱酸、脱硝、除尘以及重金属方面确定该项目烟气净化工艺路线为“SNCR+半干法 （旋转喷雾） +干法（消石灰喷射） +活性炭吸附+袋式除尘+湿法+SCR”。同时从脱酸、脱硝、飞灰螯合、活性炭吸附、发电量等几个方面进行经济对比，得出掺烧工业垃圾后运行成本增高，但结合发电量整厂经济效益会提高。建议设计烟气净化系统时应重视烟气中HCl浓度波动、高温腐蚀以及二噁英的控制，同时在项目后期运行时应合理控制掺烧含Cl和S高的工业垃圾的掺烧量。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 067
牟松，陈颖成，杜晴晴，等. 某机场人员排班数据检验规则设计［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：243-247.
摘要：空中旅客数量的激增为国内机场带来机遇与挑战，某机场针对人员排班问题与高校合作研发了自动排班系统，输入正常合理的排班数据，可以在设定时间内输出排班结果。对该系统进行深入分析后发现，若排班数据存在数据缺失、格式有误等问题，容易引起排班系统不能正常求解。每次排除这些数据问题都需要耗费大量的时间和精力，大大影响该系统的实际应用效果。针对数据导致无解的问题，设计了数据检验规则，运用该规则找出了必然导致算法无解的情况。测试表明此方法能够有效发现数据当中存在的问题。
关键词：人员排班；自动排班；数据检验；算法无解
结束语：以往通过手工排查排班失败的原因，往往需要大量时间与精力，特别是由于排班算法无解所引起的排班失败现象，需要多次修正数据并进行算法求解，才有可能找出其原因，严重影响了排班的效率。本文通过设计检验排班算法无解原因的方法，大大减少了人工排查的时间，在一定程度上提高了排班的效率，具有实际的应用意义。所提出的检验规则，虽然无法完全覆盖所有排班算法无解的原因，但是可以检验出常见的造成排班算法无解的原因。通过检验所提供的信息，对数据进行修正，一般可以得到排班结果，在自动排班过程中发挥了重要的作用。 本文还存在一些问题有待进一步地研究，具体如下。（1）考虑的约束条件有限。在设计检验规则时，仅对排班约束的其中7种进行设计，并未考虑其他约束的影响。（2）存在一定局限性。对于所提出的检验规则，尽管利用了部分数据进行了验证，但是这些规则仍有需要完善的地方，比如班次组合所得到的工时约束范围是离散的，使得在一些极端的班次组合情况下即使通过了第II类检验，仍然无法得到一个可行解。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 068
梁俊滔，何敏生. 低压客户智能电表电压监测建设及应用［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：248-250.
摘要：在科技日新月异的今天，电能的计量方式由传统的机械计量手工抄表转向智能电表计量自动化抄表结算，大大提高了工作效率，并且减少了职工的劳动强度。随着人们对电能使用的依赖越来越高，供电服务要求也越来越高，针对智能电表电压监测建设工作过程中如何落实升级改造、推进方案实施，以及对供电企业在智能电表电压监测数据挖掘的应用及管理过程中的问题与措施进行了相关的阐述。利用智能电表自动化抄表技术，采集用户电压数据进行分析处理，为改造、优化供电网络提供有效的数据支撑，从而提高供电可靠性，为做好客户服务提供稳妥的硬件条件。
关键词：智能电网；低电压监测；供电可靠率；客户满意度
结束语：随着智能电表的全面使用，供电企业对智能电表数据的利用将逐步增加，本文对智能电表对电压的监测应用方法进行了阐述，利用采集的异常数据判断客户用电情况是否正常，从而为供配电设备的运行条件的升级改造、技术更新提供切实的数据基础。基于智能电表电压监测数据的利用，供电企业能够对客户用电情况进行分析、判断后将低压运维工作深入到供电半径末梢，主动发现终端设备缺陷并及时消除，是提高供电可靠率的重要技术支撑，是提高客户满意度的又一技术手段。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 069
张建锋. 基于PLC的矿井提升控制系统应用［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：251-253.
摘要：矿用提升运输机是地面与井下的重要媒介，保证其设备控制系统的运行稳定性及可靠性，对提升煤矿开采效率至关重要。为此，结合一种新型的整定PID控制算法，开展了基于PLC控制器的提升机控制系统研究，研究表明，该系统在提升过程中，实现了良好的控制，效率更高。这为保证提升机的高效作业及井下作业安全起到重要保障作用。
关键词：煤矿；提升机；控制系统；PLC；PID
结束语：分析目前煤矿提升系统，发现其存在消耗高、故障率高、控制不灵活的问题，影响提升的运行稳定及可靠性，不利于设备的高效运行及井下作业安全。而不断将当前成熟的自动化控制技术应用到提升机的生产作业中，成为当前重点任务。为此，完成了基于PLC控制器的提升机控制系统硬件及软件分系统设计，大大提升了提升机的控制精度及控制准确性，在煤矿中运用本系统，实践证明本系统相较于模糊控制和PID 控制单一控制，在性能上比较突出，能更好地满足现场生产的需求。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 070
韩辉，程德权，徐赫. 基于堆叠降噪自编码的给水泵轴承故障诊断［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：254-258.
摘要：给水泵是电厂锅炉供水系统中十分重要的设备，其长时间运行后难免会出现故障。通过某电厂多年维修记录发现，给水泵发生故障大部分都是出现在轴承上，因此有必要对给水泵轴承进行故障诊断。近年来深度学习作为一种新兴的机器学习方法，逐渐在机械设备故障诊断领域中得到了推广与应用。由于电厂给水泵采集到的数据和测得的信号总掺杂着外部噪声，提出了一种基于堆叠降噪自编码 （SDAE） 的水泵轴承故障诊断。堆叠降噪自编码的原理是先通过对原始数据进行破坏，即添加“损伤噪声”，然后通过基本的自编码网络进行数据还原，从而得到更具有鲁棒性的特征表示。以西储大学轴承故障数据为例，构建堆叠降噪自编码网络，识别所测得的时域信号的特征，从而对轴承故障状态进行精确识别。试验结果表明，SDAE方法可以得到更鲁棒性的特征表示，易于进行故障分类，并且轴承故障状态识别准确率较高。
关键词：给水泵轴承；故障诊断；深度学习；堆叠降噪自编码
结束语：本文提出了一种基于SDAE网络的水泵轴承故障诊断方法，该方法以西储大学轴承实验装置模拟实际水泵吸入侧和吐出侧轴承发生故障的情况，并考虑到实际水泵工作现场有环境噪声干扰的可能，将测得的模拟信号经过数据预处理直接输入到SDAE网络中，得到了较高的测试准确率，能达到98.5％。同时该方法克服了传统方法通常侧重于手动特征提取的缺点，节省了时间，提高了诊断准确率。由于SDAE网络的几个关键参数对其网络性能有影响，因此分别比较了不同网络结构、噪声系数和批量大小，从而确定了最优组合。从实验结果中可以得出，网络结构以及神经元节点数并不是越复杂网络效果就越好。网络太复杂可能导致网络陷入局部最优导致过拟合；当噪声系数设置太大时，网络就很难从被破坏的数据中恢复原始数据，会导致准确性大大降低；选择合适的批次大小可以使网络快速收敛，获得最高的识别准确率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 071
高崇金，王鸿博. 集装箱门式起重机减摇模型及其控制方法解析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：259-262.
摘要：轨道式或轮胎式集装箱门式起重机主要用于集装箱铁路转运场和大型集装箱储运场的集装箱装卸、搬运和堆放。对码头或铁路货场的稳定运行和高效生产有重要意义。如何控制集装箱和吊具的晃动，提升装卸效率，成为各厂家展示其设备效率和技术优势的主要关键点。基于减摇机构的布置、建立和分析摆角和扭角的集合模型，从实际应用出发，对防摇的工作原理、控制方法和电控系统方案进行设计分析。针对性地对电气控制系统进行设计，将被动防摇通过控制实现主动预判和防摇，大大降低吊具在使用过程中的摆动幅度，达到理想的效果，为产品设计提供理论依据。
关键词：起重机；减摇；集装箱；控制系统
结束语：本文针对集装箱防摇，建立了理论几何模型，通过减摇钢丝绳对吊具施加牵引力从而抑制吊具摆动[13]，消除其摆动动能，工作全过程中将吊具摆动幅度抑制在安全范围内，达到减摇的目标。建立吊具扭角和摆角的几何模型，根据拉格朗日方程建立减摇机构受力模型，准确地描述吊具摆动及防摇过程，根据参数得出实际数据。采取该防摇策略，吊具可在1.5个周期内达到静止状态，实现了吊具摆幅减至安全摆动范围这一目标，优于行业产品0.5个周期以上。另针对性地对电气控制系统进行设计，将被动防摇通过控制实现主动预判和防摇，大大降低吊具在使用过程中的摆动幅度，并提升了产品的工作效率和安全性，验证了方案的实用性，获得良好的使用效果。根据理论计算得出产品在实际过程中的最大摆动角度和最大水平力，为行业提供设计理论依据。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 072
刘建华. 一起牵引变电所框架保护跳闸事故的分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：263-264.
摘要：为保障设备及人身安全，牵引变电所需设置框架保护，某地铁牵引变电所在直流1 500 V系统送电过程中，负极柜框架电流保护异常动作，造成大范围的跳闸事故。牵引变电所框架电流保护跳闸影响范围大，故障的查找处置复杂。通过对工程现场故障进行查找，采用系统的分析方法，发现变电所各二次回路之间共地耦合干扰是造成框架保护误动的原因，并提出了针对性的优化改进措施，为牵引变电所框架保护大型复杂跳闸事故的防范与处理提供参考。
关键词：牵引变电所；框架保护；误动作
结束语：本文通过对牵引变电所送电过程产生的框架电流保护跳闸的事故分析，得出框架电流保护误动作的原因为二次回路共地阻抗性耦合干扰所致。由于相关二次元件采取共用地线接地方案，当某回路出现异常情况，产生干扰源，在共地线的各二次元件之间出现共地阻抗性耦合干扰，干扰信号通过公共地线耦合进入保护装置，严重影响继电保护装置正常工作，这种耦合干扰可引起框架保护装置误触发跳闸，也可引起其他相关继电保护装置误触发跳闸，造成严重的供电事故。针对此弊端，提出优化设计改进方案，提高了二次继电保护装置抗干扰能力，为牵引变电所安全、稳定运行提供有力技术保障。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 073
袁晓金，姚锴，段志梅. 再论“特殊”无机房电梯顶部间距［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：265-267.
摘要：电梯顶部间距是电梯安全运行的一个非常重要的技术指标，直接关系到电梯维保人员的生命安全。曳引主机在井道内投影部分位于轿顶上的这一类“特殊”无机房电梯是电梯行业中一种结构非常特殊的存在形式。GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》是通用的技术要求，没有详细指出此种特殊类型电梯的顶部间距要求。从制造标准要求和安全性等效评价两个方面入手，详细深入解读顶部间距所需的3个“安全尺寸”的内涵，帮助广大一线电梯检验人员和维保人员对此种类型电梯顶部间距的测量进行全面、详细、深入的理解和掌握。
关键词：顶部间距；“特殊”无机房电梯；投影；安全尺寸；曳引主机
结束语：本文首先从GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》入手，详细解读了顶部间距所需的3个安全尺寸设置的要求和实际内涵。然后从是否满足GB 7588-2003中条款 8.13.3.5 的要求，把“特殊”无机房电梯分为两大类，针对每一类型电梯顶部间距的安全尺寸做了详细、深入的解读和说明，从本质上把电梯行业这一“特殊存在形式”剖析清楚。帮助广大电梯检验人员和维保人员很好地理解和掌握这一特殊形式电梯的顶部间距要求，为电梯的安全运行保驾护航。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 074
黄承锋. 电梯限速器-安全钳联动试验失效分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：268-270.
摘要：电梯限速器-安全钳在运行过程中，经常出现联动失效现象，给电梯及人员的安全构成了严重威胁。为提高电梯限速器-安全钳的运行安全性，有必要对其联动过程进行分析研究。为此，在分析限速器-安全钳结构特点及工作原理基础上，从多种因素方面，找到了其联动试验失效原因及失效规律，并有针对性地提出了多种避免联动失效的解决措施，对电梯限速器-安全钳在设计、安装及维护保养环节起到重要指导和参考作用。
关键词：电梯；限速器；安全钳；联动试验；失效
结束语：提高电梯中限速器-安全钳的使用安全性，成为保障电梯安全运行及人员生命安全的重要基础。本文结合限速器-安全钳联动工作原理，开展了其联动过程的失效过程分析，可知安全钳无法夹紧、锁舌转轴无法触发、钢丝绳打滑等因素均是导致电梯限速器-安全钳联动失效的主要原因，找到了其联动的失效规律，由此提出了应该从提高部件使用安全性、避免钢丝绳打滑、提高安装质量、加强维护保养等方面来降低或避免限速器-安全钳发生联动失效的概率，提高电梯的运行安全性，以此保证人员的生命安全。此研究对电梯的设计、安装及维护保养具有重要的指导作用。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 075
陈伍昌. 无脚手架电梯安装工艺技术分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：271-272.
摘要：传统搭建脚手架的电梯安装工艺对施工人员的安全、施工成本，安装质量及建设项目存在较多制约，新型无脚手架式电梯安装工艺能较好地解决上述问题。介绍了无脚手架电梯安装工艺流程，包括安装前的准备工作、安装过程中的注意事项及安装后的调试与测试等，总结了无脚手架电梯安装工艺在成本、进度、安全和质量等方面的优势，对电梯安装具有重要的借鉴意义。
关键词：电梯安装；电梯安全；无脚手架安装
结束语：电梯安装是现代建筑工程的重要环节之一，随着建筑的不断发展，电梯安装工程面临着巨大的挑战，在保证施工安全的前提下，降低施工成本、提高工程质量是当前亟待解决的问题。总体来说，与传统的有脚手架安装方式相比，无脚手架安装工艺在降低施工成本、提升施工进度以及加强施工安全方面有着突出的优势。本文主要对无脚手架电梯安装工艺进行阐述，并从技术层面解释了现有安装方式，罗列了其成本、进度、安全上的各项优点。希望施工单位进一步加强工艺的重视，优化安装工艺，提高整体质量，进一步推动电梯安装工艺的发展。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 076
范俊韬. 某车辆段双轴不落轮镟床的调试与应用［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：273-275.
摘要：广州地铁十四号线某车辆段采用的RAFAMET 2UGE150N型不落轮镟床是一款重型机床，具备对同一转向架4个车轮同时镟
修的能力，机床主机、从机轴距可调功能适用转向架固定轴距为2 200～2 300 mm的电力工程车、电客车轮对镟修，该台镟床的投用将提升十四号线电客车的镟修效率，提高供车质量。对此台双轴不落轮镟床的调试作业、调试方法进行介绍、总结，对机床的运用效率、镟修效果进行分析，以提高双轴不落轮镟床的技术管理水平。
关键词：不落轮镟床；调试；应用；总结分析
结束语：本文论述了某车辆段双轴不落轮镟床的调试与应用，十四号线采用的RAFAMET不落轮镟床在今后的运用中，通过人工设置刀具补偿值以及分刀加工提高切削准确度，是保障机床镟修效率、镟修质量的重要手段。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 077
杨帅. 煤矿安全监控系统的升级改造［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：276-278.
摘要：安全监控系统的先进性和可靠性与矿井的安全生产息息相关。针对矿井安全监控系统应用现状及存在的问题，参照安全监控系统新标准的要求，开展了矿井安全监控系统的改造升级设计工作。完成了新型安全监控系统总体方案、硬件、软件、多系统融合与联动等设计工作。应用结果表明，安全监控系统的稳定性和抗干扰能力得到了提高，各监控功能均已实现，改进效果显著。
关键词：煤矿安全；监控系统；升级改造；应用评价
结束语：本文针对矿井安全监控系统应用现状及存在的问题，参照安全监控系统新标准要求，开展了新型矿井安全监控系统的改造升级工作。在现有安全监控系统基础上新增了智能感知网络系统、数据传输网络系统和地面煤矿安全监控系统等，完成了总体方案的设计，实现了多系统融合监控的目的。之后开展了安全监控系统硬件和软件的设计工作，应用结果表明，新型安全监控系统提高了传感器采集数据的稳定性，提高了安全监控系统的抗干扰能力，达到了多系统协同监控的目的，取得了很好的改进效果。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 078
梁日宁. 广州地铁A2A3型车2K22继电器及供电优化改造［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：279-281.
摘要：广州地铁A2A3型车采用直流有节点控制方式，通过继电器触点吸合给子控制设备激活供电。从目前的运营经验中，发现该供电电路过于集中，单个继电器失效后故障现象复杂、处理难度高，有导致列车救援的风险。为解决该问题，通过分析A2A3型列车激活电路的实际电流，评估隐患，结合列车实际情况制定了A2A3型车2K22继电器及供电优化改造方案，减少了2K22继电器的供电设备，并增加了整个列车控制通讯系统的供电回路的分散与冗余，同时进行正线故障处理指南修规，将简化后的故障处理方法对司机进行培训。有效解决了2K22继电器供电设备过于集中的重大隐患。
关键词：广州地铁A2A3型车；供电优化；控制系统； 改造
结束语：由于广州地铁A2A3型车设计之初存在一些与实际运营相违背的设计思想，供电系统过于集中，且没有冗余。虽有保底措施仍能保证动车，但对司机的判断和业务能力有着较高的要求，不适用于运营实际，有重大列车隐 患。本文通过对故障原因的深入调查分析，提出了改造方
案并全面实施，消除了A2A3型车由单个继电器故障而引起多个系统叠加故障的隐患，同时实现了A2A3型车司机操作指南的统一，方便了司机记忆与学习。保证了A2A3型车控制电路的稳定性，同时也间接提升了司机列车服务水平。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 079
陈洪科. 提升列车自动清洗机洗车效果的技术措施［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：282-284
摘要：列车自动清洗机用于清洗地铁列车外表面的污渍，由机械洗刷喷淋系统、洗涤剂供给系统、水供给系统、水过滤系统、水循环系统、压缩空气供给系统、控制系统等组成。现有的列车自动清洗机清洗列车后，直接上线运营载客，由于列车车身上残留有水珠，容易使列车车身产生泪痕等问题。从增加泡沫清洗工艺、选用新型刷毛、提高清洗刷转速等5个方面进行优化，有效解
决了泪痕的问题，提升了洗车效果。
关键词：自动清洗机；洗涤剂；高发泡刷毛；变频调速；车窗吹干装置
结束语：本文通过增加洗涤剂泡沫清洗工艺、采用高发泡刷毛应用于洗涤剂涂抹工位、提高清洗刷转速并增加变频调速功能、增加列车自动清洗机软化水装置使用工艺、增加车窗吹干装置这5大改进措施，既提升了列车清洗机洗涤剂乳化效果，减少洗涤剂反应时间，又节约了洗涤剂。改进前后洗车效果对比如图3所示，既提升了地铁列车表面污渍的清洗效果，同时又保护了列车表面涂层，更重要的是较好地解决列车洗车后马上上线运营存在的泪痕问题，提升了清洗效果和运营效率。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 080
陈司彬. 一起电梯液压缓冲器故障案例分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：285-287.
摘要：某电梯检验中，进行电梯极限开关模拟实验时，出现液压缓冲器电气开关未发生动作钢丝绳就打滑的故障，针对此故障进行了分析，发现提前打滑的原因是由于液压缓冲器出现卡阻而无法正常起到缓冲作用。根据现场使用的液压缓冲器的结构原理，分析了出现卡阻的几种主要情况，对这几种可能情况进行排查，并针对排查出现的现象对液压缓冲器进行维修，保证了液压缓冲器恢复工作能力并达到标准要求。为电梯检验时遇到类似故障提供参考和借鉴。
关键词：电梯；液压缓冲器；锈蚀；卡阻
结束语：本文针对定期检验模拟极限开关动作试验时电梯在极限动作后继续下行不久就出现打滑现象而液压缓冲器验证开关未动作的故障进行了原因分析。发现此故障是由于液压缓冲器出现了锈蚀卡阻而无法正常缓冲导致，若此类问题未能及时处理，发生故障时轿厢将直接与缓冲器柱塞撞击，会破坏轿厢正常结构，严重的可能导致人员或者货物损伤。为消除故障，对现场使用的缓冲器结构原理进行了分析，并分析出几种可能导致卡阻的原因，原因找到后针对性地对液压缓冲器进行维修，保证缓冲器能够达到标准的要求。同时检验员在进行检验时应该严格按照检规方法进行检验，以保证电梯的安全运行。
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2021. 04. 081
马业东. 电弧炉变压器有载分接开关典型故障原因分析［J］. 机电工程技术，2021，50（04）：288-290
摘要：有载分接开关是电弧炉变压器重要组件，其电气故障可导致变压器直接退出运行，所以掌握有载分接开关典型故障分析知识，并制定有针对性的保护方案，可为冶炼行业供电系统安全运行提供必要保障。通过对有载分接开关典型故障引起变压器火灾案例的描述和详细分析，总结出有载分接开关只允许在空载条件下或额定载荷下但需在合闸涌流平息后才能操作，否则激磁涌流会导致有载开关选择器动作过程中过载，进而引起有载开关故障。而对于有效保护变压器有载开关的安全运行，完善的变压器保护系统和规范的员工操作流程二者缺一不可。
关键词：电弧炉变压器；有载分接开关；激磁涌流
结束语：（1）由于现场工人的操作失误，在有载分接开关动作过程中提前合闸给变压器送电，导致其动作过程中遭受变压器激磁涌流，变压器的激磁涌流峰值非常大，通常可达到额定电流5~12倍，超出了有载分接开关的切换容量，结果导致变压器有载开关油室内触头间放电、短路，进而引发变压器短路故障。（2） 缺乏完善的变压器保护系统。此案例中客户为了控制成本，只设置了过流保护系统，从变压器安全角度出发，除了变压器自身非电量保护系统生效外，增加有载分接开关的动作延时保护和系统差动保护[8]显得尤为重要。